МЕТОДИКА ЧИСЛЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ФОРМЫ НИЗКОЛЕТЯЩЕГО КРЫЛА КАК ЭЛЕМЕНТА СИСТЕМЫ «ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ПОВЕРХНОСТЬ»

В статье рассмотрена проблема выбора оптимальной профилировки нижней поверхности прямоугольного в плане низколетящего крыла с прямолинейной задней кромкой, движущегося в стационарном потоке на сверхмалом отстоянии от твердой границы при умеренных возмущениях. Сам летательный аппарат рассматривается как часть системы «летательный аппарат ‑ поверхность», неотъемлемым компонентом которой является крыло. Особенностью движения в таких условиях является существенная зависимость устойчивого движения аппарата от его аэродинамической компоновки и формы несущей поверхности. При этом основной вклад в соответствующие аэродинамические характеристики вносит нижняя поверхность, расчету которой и посвящена работа.

Задача решается с помощью метода Релея ‑ Ритца, который является частным случаем метода пробных функций. Особенностью математической постановки задачи является ее некорректность, связанная с перегруженностью граничными условиями: их число превышает порядок дифференциального уравнения необходимого условия экстремума. Решение искалось на так называемых крыльях Мунка, известных тем, что они обеспечивают минимум индуктивного сопротивления при заданной подъемной силе. Полученный результат сравнивается с существующими результатами в этой области. Делается вывод, что форма крыла, повышающего самостабилизированность летательного аппарата, качественно близка форме крыла с максимальной подъемной силой, исследованной ранее.