Ученые ЦАГИ исследовали обтекание крыла с адаптивной задней кромкой
Характер обтекания крыла летательного аппарата (ламинарный или турбулентный) – важный вопрос, от которого зависят аэродинамические характеристики, устойчивость и управляемость воздушного судна. Это фундаментальная тема, исследованием которой занимаются ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»).
Для пополнения опытных данных по ламинарно-турбулентному переходу специалисты провели испытания на полумодели демонстратора адаптивных технологий. Эксперименты прошли в рамках госконтракта с Министерством промышленности и торговли Российской Федерации.
Для испытаний специалисты института использовали тематическую полумодель со стреловидным крылом, имеющим адаптивную заднюю кромку, т.е. способным изменять геометрию в зависимости от режима или условий полета. Выбор именно полумодели неслучаен: она имеет увеличенную хорду крыла, длина которой – 740 мм, и размах порядка двух метров. Такие масштабы позволили ученым провести эксперимент в условиях, близких к натурным. Специалистам удалось достичь высокого числа Рейнольдса (величины, характеризующей смену режимов течения от ламинарного к турбулентному) порядка 12 миллионов. Для сравнения – у современного пассажирского самолета оно составляет от 20 до 40 миллионов, тогда как в условиях аэродинамического эксперимента традиционно не превышает 5 миллионов.
Исследования прошли в трансзвуковой аэродинамической трубе Т-128 ЦАГИ на скоростях от 0,5 до 0,8 Маха (600–1000 км/ч соответственно). Специалисты использовали сразу несколько методов визуализации обтекания: тепловизионное обследование и жидкие кристаллы. В совокупности их применение дало ученым наглядную картину ламинарно-турбулентного перехода на крыле.
«Мы получили ламинарное обтекание, соответствующее практически натурным условиям, – ранее нам не удавалось достичь подобных результатов в трансзвуковой аэродинамической трубе. Эти данные позволят не только изучить механизмы ламинарно-турбулентного перехода пограничного слоя, но и верифицировать широко используемые нами расчетные методы. Кроме того, полученные результаты послужат эталоном для уточнения возможностей самой аэродинамической трубы по испытаниям ламинарных крыльев», – пояснил начальник отдела отделения аэродинамики самолетов ФАУ «ЦАГИ» Анатолий Болсуновский.
Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») основан 1 декабря 1918 года. Сегодня ЦАГИ – крупнейший государственный научный центр авиационной и ракетно-космической отрасли Российской Федерации, где успешно решаются сложнейшие задачи фундаментального и прикладного характера в областях аэро- и гидродинамики, аэроакустики, динамики полета и прочности конструкций летательных аппаратов, а также промышленной аэродинамики. Институт обладает уникальной экспериментальной базой, отвечающей самым высоким международным требованиям. ЦАГИ осуществляет государственную экспертизу всех летательных аппаратов, разрабатываемых в российских КБ, и дает окончательное заключение о возможности и безопасности первого полета. ЦАГИ принимает участие в формировании государственных программ развития авиационной техники, а также в создании норм летной годности и регламентирующих государственных документов.
Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского» (далее – Центр) создан в соответствии с Федеральным законом от 4 ноября 2014 года № 326-ФЗ, принятым во исполнение поручения Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина от 15 сентября 2011 года № ВП-П7-6543, для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики.
Центр осуществляет от имени Российской Федерации полномочия учредителя и собственника имущества организаций в соответствии с перечнем, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 декабря 2015 года № 2489-р, в порядке и объеме полномочий, которые устанавливаются Правительством Российской Федерации.
В состав ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» входят следующие предприятия: ФАУ «ЦАГИ» (г. Жуковский, Московская область); ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (г. Москва); ФАУ «ГосНИИАС» (г. Москва); ФАУ «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» (г. Новосибирск); ФКП «ГкНИПАС» (пос. Белозерский, Московская область).
|
|
|
||
|
|