ЦАГИ разработал новые способы борьбы с тряской самолета на околозвуковых скоростях

При полете на больших трансзвуковых скоростях есть риск возникновения волнового сопротивления, которое при определенных условиях приводит к сильной тряске (бафтингу) воздушного судна. Ее последствия могут быть плачевными: вплоть до разрушения крыла из-за усталости конструкции. Ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») исследуют способы управления обтеканием самолета для борьбы с этим негативным явлением.

В течение пяти лет был организован ряд экспериментов по изучению активного метода подавления волнового сопротивления, заключающегося в тангенциальном выдуве струи сжатого воздуха из щелевого сопла на верхнюю поверхность крыла. В 2018 году в аэродинамической трубе ЦАГИ в результате экспериментов были определены оптимальные параметры такой системы управления: положение сопла, интенсивность выдува в моделируемых условиях трансзвукового полета при числах Маха от 0,72 до 0,82. Испытания показали эффективность выбранной технологии.

Одновременно проводились исследования своеобразного ноу-хау ученых института – пассивного способа воздействия на трансзвуковое обтекание с помощью специальных струйных вихрегенераторов. Вихри, которые образуются путем перепуска воздуха из специальных отверстий, расположенных на крыле до и после скачка уплотнения, стабилизируют его положение, тем самым ослабляя явление бафтинга. «Одно из главных преимуществ этого метода – он не требует дополнительных затрат энергии. Работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда и защищена патентом», – рассказал один из авторов исследования, главный научный сотрудник отделения аэродинамики самолетов и ракет ФГУП «ЦАГИ», доктор физико-математических наук Мурад Брутян.

Разработанные техники управления обтеканием на трансзвуковых скоростях крейсерского полета лягут в основу концепций перспективных воздушных судов для существенного повышения их аэродинамического качества.