В МАИ разрабатывают новый метод борьбы с обледенением самолётов

Учёные Московского авиационного института зарегистрировали три программных комплекса, которые могут использоваться для борьбы с наледью, возникающей на поверхности воздушных судов при полёте в переохлаждённом воздухе с повышенной влажностью.

Обледенение ухудшает аэродинамические характеристики, управляемость и устойчивость лайнеров. Это может нарушать работу двигателя, приборов навигации. Корка льда снижает подъёмную силу крыла, что может приводить к внештатным ситуациям. Причём чем выше скорость полёта, тем быстрее образуется наледь — например, известны случаи, когда лёд нарастал со скоростью 2,5 см в минуту.

Учёные кафедры 105 «Аэродинамика летательных аппаратов» МАИ предложили физико-математические модели, которые с высокой точностью описывают процессы на обтекаемой газом поверхности. А значит, помогают найти решение, как этими процессами можно эффективнее управлять. Работы ведутся в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России по теме «Развитие методов численного моделирования высокоскоростных многофазных течений» под руководством доктора физико-математических наук, старшего научного сотрудника, профессора кафедры Юрия Никитченко.

— Первым делом в полёте обледеневает лобовая часть крыла. При образовании наледей роговидной формы резко падает подъёмная сила крыла, что и является причиной многих авиационных происшествий при взлёте и посадке. Чтобы в дальнейшем разрабатывать какие-то более эффективные средства от обледенения, вначале нужно научиться прогнозировать форму нароста и влияние этой формы на потоки воздуха, обтекающие крыло, — уточняет специалист кафедры 105 МАИ Максим Березко.
В настоящее время разработаны три специализированных программных комплекса, которые впервые позволили решить фундаментальную задачу о течении газов в районе тонкой и острой передней кромки крыла, воздухозаборного устройства летательного аппарата и в слое Кнудсена.

Подобные физико-математические модели существовали и ранее, однако новое решение содержит гораздо меньше упрощений и допущений.

Разработка МАИ будет также полезна и для других областей индустрии, таких как аэрокосмическая промышленность, вакуумные технологии, микроэлектроника и прочее. В основном это области, для которых характерна работа изделий в условиях разреженной газовой среды или плазмы, высокоскоростных потоков газа и т.п.

Помимо этого, разработка может быть использована для оптимизации работы бытовых приборов. Например, можно будет с высокой степенью точности определить, какое количество водяного пара переходит в жидкое состояние в кондиционере. В дальнейшем это позволит поддерживать оптимальный уровень влажности в комнате.