ГІДРОДИНАМІКА І АКУСТИКА

Цей документ поширюється згідно з ліцензією CC BY-NC-ND 4.0

2024 ◊ Том 3 (93) ◊ Номер 3 ◊ с. 223-244

В. М. Сіренко^*, Т. Я. Батутіна^*, В. Н. Олійник^**

^* Державне підприємство «Конструкторське бюро «Південне» ім. М. К. Янгеля», Дніпро, Україна

^** Інститут гідромеханіки НАН України, Київ, Україна

Вплив акустопружної взаємодії на формування акустичних навантажень під обтічником головної частини ракети

Gidrodin. akust. 2024, 3(3):223-244     [Дата публікації: 23.12.2024]

МОВА ТЕКСТУ: Українська

АНОТАЦІЯ

Статтю присвячено теоретичному дослідженню формування звукового поля в підобтічниковому просторі головної частини ракети. Проаналізовано характер і особливості джерел зовнішніх акустичних навантажень на корпус ракети на різних етапах польоту. На його початку переважає вплив джерел звуку газодинамічної природи, розташованих у реактивному струмені. На трансзвуковому інтервалі атмосферного польоту головну роль в акустичних навантаженнях на поверхні корпусу ракети відіграють турбулентні пристінкові пульсації тиску в зовнішньому потоці. Розрахунки показують, що шуми реактивного струменя мають вищі рівні, а отже, найнесприятливішим з акустичної точки зору є стартовий інтервал. Для оцінки ефективності передачі звуку з зовнішньої поверхні корпусу ракети в підобтічниковий простір було запропоновано спрощену двовимірну акустопружну модель. В її рамках головна частина моделювалась тонкостінною пружною нескінченною циліндричною оболонкою, оточеною з обох боків акустичним середовищем. Присутність корисного вантажу імітувалась акустично жорсткою вставкою всередині оболонки. Сформульовано й аналітично розв'язано відповідну зв'язану граничну задачу з отриманням виразів для деформацій оболонки та акустичних потенціалів у формі збіжних рядів. Це дозволило дослідити поведінку звукового поля під обтічником в широкому діапазоні частот. Відзначено, що на частотній залежності максимального звукового рівня на поверхні вставки наявні численні високодобротні піки. Вони відповідають резонансам системи, сформованим за рахунок акустопружної взаємодії при поздовжньо-згинальних коливаннях заповненої повітрям оболонки. Ефективне збудження власних окружних форм коливань оболонки відіграє ключову роль у формуванні небезпечних акустичних навантажень. Правильність цього висновку підтверджують отримані просторові розподіли звукового поля на відповідних частотах.

КЛЮЧОВІ СЛОВА

ракета-носій, акустичні навантаження, підобтічниковий простір, зв'язана задача, поздовжньо-згинальні коливання, акустопружна взаємодія

ЛІТЕРАТУРА