Расчет максимального гиперзвукового качества и оптимальных форм крыльев малого удлинения с ламинарным и турбулентным пограничными слоями

На основе численно-аналитического описания невязкой области течения и ламинарного или турбулентного пограничного слоя предложена и реализована вычислительная методика получения конфигураций крыльев малого удлинения, обладающих максимальным аэродинамическим качеством в гиперзвуковом потоке при больших углах атаки. В решении задач оптимизации при заданных площади в плане и размахе крыла найдены две ветви и обосновано его бифуркационное поведение при изменении размаха. Проведены параметрические численные исследования влияния геометрических параметров, чисел Маха и Рейнольдса на максимальное гиперзвуковое качество и формы оптимальных крыльев. Установлено, что включение вязкости в процесс оптимизации не только снижает качество, но оказывает влияние на оптимальные формы, главным образом вблизи точек бифуркации и (в меньшей степени) в других областях определяющих параметров. Различные формы оптимальных крыльев могут также соответствовать ламинарному и турбулентному состояниям погранслоя при прочих равных условиях.