Влияние многопоточных охлаждающих струй на снижение нагрева носовой части с тупым шипом при гиперзвуковом потоке

Важность системы охлаждения при проектировании оголовка (передней части) высокоскоростных летательных аппаратов велика ввиду интенсивного аэродинамического нагрева при гиперзвуковом полёте. В настоящем исследовании всесторонне изучается впрыск множественных и одиночных охлаждающих струй и их влияние на тепловые характеристики конструкции оголовка, представляющей собой носовой конус с усечённым (тупым) шипом, в гиперзвуковом потоке. Для численных исследований предложенных конфигураций струй и шипа использована трёхмерная модель тупого конуса. Исследуется впрыск двух охлаждающих газов (гелия и углекислого газа) в систему охлаждения носовой части с тупым шипом. Сравниваются три положения как встречных, так и боковых струй для выбора наиболее эффективного расположения. Наши результаты показывают, что одиночная боковая струя, вводимая с вершины шипа, более эффективна для снижения нагрева. Сравнение систем множественного впрыска также показывает, что снижение нагрева при использовании гелия примерно на 15% больше, чем при использовании струй CO2.