Fluid DynamicsFluid DynamicsИзвестия Российской академии наук. Механика жидкости и газа1024-70843034-5340The Russian Academy of Sciences69197010.31857/S1024708425030109ArticlesСтатьиResearch ArticleThe Effect of the Delta Wing Vortex System on the Flow around Lifting SurfacesВЛИЯНИЕ ВИХРЕВОЙ СИСТЕМЫ ТРЕУГОЛЬНОГО КРЫЛА НА ОБТЕКАНИЕ НЕСУЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙBorisovV. EБорисовВ. ЕKonstantinovskayaT. VКонстантиновскаяТ. Вkonstantinovskaya.t.v@gmail.comLutskiiA. EЛуцкийА. ЕKeldysh Institute of Applied Mathematics of the Russian Academy of SciencesМорской гидрофизический институт РАН150720253NO3 (2025)№3 (2025)10711904102025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/1024-7084/article/view/691970

The vortex structures formed behind a delta wing in supersonic flow are considered. The dependence of these structures on the angle of attack and the oncoming flow Mach number is studied, together with their effect on the aerodynamic properties of a downstream straight wing. The regimes with M = 2 and 3 and α = 10°, 14°, and 20° are considered. The numerical data are obtained using the hybrid multiprocessor supercomputer K-60 system in the Common Use Center of the Keldysh Institute of Applied Mathematics of the Russian Academy of Sciences.

Рассматриваются вихревые структуры, образующиеся за треугольным крылом при его обтекании сверхзвуковым потоком. Исследуется зависимость этих структур от угла атаки и от числа Маха набегающего потока, а также их влияние на аэродинамические свойства прямого крыла, расположенного вниз по потоку. Рассмотрены режимы M = 2, 3, α = 10°, 14°, 20°. Численные данные получены на многопроцессорной гибридной суперкомпьютерной системе K-60 в ЦКП ИПМ им. М.В. Келдыша РАН.

supersonic flowdelta wingvortex system of a delta wingsecondary vorticesaerodynamic parameters of a wingсверхзвуковой потоктреугольное крыловихревая система треугольного крылавторичные вихриаэродинамические характеристики крылаРабота выполнена при финансовой поддержке Российского Научного Фонда, проект № 24-21-00230.Dietlein I., Bussler L., Stappert S., Wilken J., Sippel M. Overview of system study on recovery methods for reusable first stages of future European launchers // CEAS Space J (2024). https://doi.org/10.1007/s12567-024-00557Интернет-ресурс https://www.youtube.com/watch?v=j2BdNDTIWboStanbrook A., Squire L.C. Possible types of flow at swept leading edges // Aeronaut. Quart. 1964. V. 15. No. 2. P. 72–82.Башкин В.А. Экспериментальное исследование обтекания плоских треугольных крыльев при числе M = 5 в диапазоне углов атаки от 0 до 70° // Изв. АН СССР. МЖГ. 1967. № 3. C. 102–108.Squire L.C. Flow regimes over delta wings of supersonic and hypersonic speeds // Aeronaut Quart. 1976. V. 27. No. 1. P. 1–14.Боровой В.Я., Иванов Б.А., Орлов А.А., Xарченко В.Н. Исследование обтекания сверхзвуковым потоком крыльев различной формы в плане методом лазерного ножа // Труды ЦАГИ. 1977. Вып. 1793.Келдыш В.В., Лапина Н.Г. Экспериментальное исследование течения в окрестности треугольных крыльев с острой и закругленной передней кромкой при сверхзвуковых скоростях // Труды ЦАГИ. 1980. Вып. 2074.Майкапар Г.И. Отрывные течения у подветренной стороны треугольного крыла и тела вращения в сверхзвуковом потоке // Ученые записки ЦАГИ. 1982. Т. 13. № 4. C. 22–33.Wood R.M., Miller D.C. Lee side flow over delta wings at supersonic speeds // J. Aircraft. 1984. V. 21. P. 680–686.Szodruch J.G., Peake D.J. Leeward flow over delta wings at supersonic speeds // Rep. NASA TM. 1980. No. 81187.Seshadri S.N., Narayan K.Y. Possible types of flow on lee-surface of delta wing at supersonic speeds // Aeronaut. J. 1988. No. 5. P. 185–199.Бродецкий М.Д., Краузе Э., Никифоров С.Б., Павлов А.А., Харитонов А.М., Шевченко А.М. Развитие вихревых структур на подветренной стороне треугольного крыла // ПМТФ. 2001. Т. 42. № 2. C. 68–80.Алексеенко С.В., Куйбин П.А., Окулов В.Л. Введение в теорию концентрированных вихрей. Ин-т компьютерных исслед., 2005. 503 с. ISBN 5-93972-397-7.Luckring J.M., Rizzi A. Prediction of concentrated vortex aerodynamics: Current CFD capability survey // Progress in Aerospace Sciences. 2024. V. 147. 100998. https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2024.100998Воеводин А.В., Судаков Г.Г., Шаповалов Г.К. Дифракция вихря на стреловидном крыле // Механика жидкости и газа. 1998. № 6. C. 98–105.Борисов В.Е., Давыдов А.А., Кудряшов И.Ю., Луцкий А.Е. Программный комплекс ARES для расчета трехмерных турбулентных течений вязкого сжимаемого газа на высокопроизводительных вычислительных системах // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2019667338. 23.12.2019.Борисов В.Е., Константиновская Т.В., Луцкий А.Е. Численное моделирование влияния сверхзвуковых вихревых структур на теплообмен на несущих поверхностях летательных аппаратов // Изв. РАН. МЖГ. 2024. № 5. C. 86–95.Вычислительный комплекс K-60. https://www.kiam.ru/MVS/resourses/k60.htmlHolzäpfel F., Misaka T., Hennemann I. Wake-Vortex Topology, Circulation, and Turbulent Exchange Processes // AIAA Paper 2010–7992. AIAA Atmospheric and Space Environments Conference, Toronto, Ontario, Canada, 2–5 August 2010, 16 p.Зубов В.Н., Пимонов Е.А. Взаимодействие продольного вихря с наклонной ударной волной // ПМТФ. 2003. Т. 44. № 4. C. 10–21.Settles G.S., Cattafesta L. Supersonic shock wave/vortex interaction. Pen State Univ. 1993. NASA-CR-192917. P. 43.Magri V., Kalkhoran Iraj M. Numerical investigation of oblique shock wave/vortex interaction // Computers & Fluids. 2013. 86. P. 343–356.Голубев А.Г., Епихин А.С., Калугин В.Т., Луценко А.Ю., Москаленко В.О., Столярова Е.Г., Хлупнов А.И., Чернуха П.А.; под ред. В.Т. Калугина. Аэродинамика: учебник для вузов. В. Т. 2-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. 607 с. ISBN: 978-5-7038-4428-1Гайфуллин А.М. Вихревые течения. Наука, 2015. 319 с. ISBN 978-5-02-039128-4.Luckring J.M. The discovery and prediction of vortex flow aerodynamics // The Aeronautical Journal. 2019. V. 123. No. 1264. P. 729–803.Imai G., Fujii K., Oyama A. Computational Analyses Of Supersonic Flows Over A Delta Wing At High Angles Of Attack // ICAS 2006, 25th Congress of International council of the Aeronautical Science, 2006, Hamburg, Germany. Paper ICAS2006-2.5S