О построении оптимальной аэродинамической компоновки высокоскоростного летательного аппарата с интегрированной силовой установкой



On the construction of an optimal aerodynamic configuration for a high-speed aircraft with an in-tegrated propulsion system

In this optimization calculation, using the example of a geometric analogue of the high-speed aircraft, an attempt is made to construct an optimal aerodynamic design.
The purpose of the optimization was to find the shape of the fuselage and the angle of installation of the wings, which create the maximum lift-to-drag ratio. The problem is solved with a constant volume of the fuselage and a constant geometry of the propulsion system.
The paper demonstrated the possibility of increasing the lift-to-drag ratio using an optimization calculation.

optimization, lift-to-drag ratio, high speed aircraft


Том 22, выпуск 6, 2021 год



В работе рассматривается задача о построении оптимальной аэродинамической компоновки высокоскоростного летательного аппарата (ВЛА) с интегрированной силовой установкой с использованием метода локальных вариаций. Метод реализует оптимизацию аэродинамической формы по критерию аэродинамического качества К при заданных объеме фюзеляжа, форме в плане и неизменной геометрии силовой установки.
В качестве исходных данных в оптимизационном расчете приняты форма в плане и габариты силовой установки известного из литературы ВЛА. С применением авторского решателя определена форма фюзеляжа и угол установки крыльев, при которых реализуется максимальное аэродинамическое качество Kmax. Полученные результаты подтверждают хорошую применимость предложенных методов.

оптимизация, аэродинамическое качество, ВЛА


Том 22, выпуск 6, 2021 год



Исходная конфигурация исследуемой модели

Просмотр
576,3 КБ

Конечная конфигурация исследуемой модели

Просмотр
628,2 КБ


Ускоренная запись процесса оптимизации

Просмотр
3,8 МБ



1. Peebles C. Road to Mach 10: Lessons Learned from the X-43A Flight Research Program // 2008, American Institute of Aeronautics and Astronautics.
2. Д.М. Фофонов. Оптимизация аэродинамической компоновки гиперзвуковых летательных аппаратов. Космонавтика и ракетостроение. 2010, № 1(58), с.17-26.
3. Ф. Л. Черноусько. Метод локальных вариаций для численного решения вариационных задач, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 1965, том 5, № 4, с. 749–754.
4. Г.Г. Чёрный. Течения газа с большой сверхзвуковой скоростью. М.: Физматгиз, 1959.