Учёные записки ЦАГИ, ВЫПУСК №4, 2013г.

Исследования по совершенствованию АЭРОДИНАМИКИ взлетно-посадочной механизации крыла пассажирского самолета

Н. Н. Брагин, А. Л. Болсуновский, Н. П.Бузоверя, М. А. Губанова, С. И. Скоморохов, Г. В. Хозяинова

Приведены результаты экспериментальных исследований взлетно-посадочной механизации крыла пассажирского самолета. Анализ особенностей обтекания осуществлялся как при помощи весовых испытаний при разных числах Рейнольдса, так и путем визуализации течения методом мини-шелковинок. Выполненные доработки позволили существенно повысить эффективность механизации и обеспечить заданный уровень несущих свойств.

Ключевые слова: пассажирский самолет, аэродинамика, подъемная сила, закрылок, предкрылок.

ВЛИЯНИЕ ФРАКТАЛЬНОЙ МИКРОСТРУКТУРЫ ОБТЕКАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ

М. А. БРУТЯН, В. П. БУДАЕВ, А. В. ВОЛКОВ, А. М. ЖИТЛУХИН, А. В. КАРПОВ, Н. С. КЛИМОВ, И. С. МЕНЬШОВ, В. Л. ПОДКОВЫРОВ, А. Ю. УРУСОВ, А. А. УСПЕНСКИЙ, М. В. УСТИНОВ

Приведены результаты первых экспериментальных исследований характеристик турбулентного пограничного слоя, возникающего при обтекании плоской поверхности с хаотической микроструктурой, имеющей особую иерархию гранулярности — фрактальность. Исследования проведены в малотурбулентной аэродинамической трубе малых скоростей Т-36И ЦАГИ. Образцы для исследования — плоские пластины размером 160×160 мм² с фрактальной поверхностью — были получены после специальной обработки гладких металлических пластин высокотемпературной плазмой в установке термоядерного синтеза КСПУ-Т. В весовом и термоанемометрическом экспериментах зарегистрировано влияние фрактальной микроструктуры поверхности на спектры пульсаций и структуру турбулентного пограничного слоя. Отмечается подавление низкочастотной части спектра и изменение коэффициента аэродинамического сопротивления, что указывает на возможность целенаправленного управления турбулентностью.

Ключевые слова: фрактальная шероховатость, турбулентный пограничный слой, уменьшение сопротивления.

определение вращательных производных от моментов крена и рыскания крыла большого удлинения

м. а. головкин

С использованием векторных соотношений найдены аналитические выражения для определения вращательных производных от моментов крена и рыскания крыла по полной угловой скорости и ее компонентам. Полученные соотношения могут быть использованы для оценки указанных производных крыла достаточно большого удлинения в любом диапазоне углов атаки, если известно распределение коэффициентов нормальной и продольной силы, их производных по углу атаки в его сечениях и индуктивных скосов вдоль размаха в случае стационарного обтекания. Представлены выражения для частных случаев крыльев: стреловидных, с постоянной хордой, с линейным законом изменения нормальной и продольной сил по углу атаки, с эллиптическим законом распределения нагрузки вдоль размаха.

Ключевые слова: крыло, моменты крена и рыскания, вращательные производные, компоненты угловой скорости.

исследование вращательной и нестационарной производных момента тангажа модели самолета на установке двухстепенных вынужденных колебаний

и. В. колин, К. Ф. ЛАЦОЕВ В. Г. МАРКОВ, В. К. СВЯТОДУХ, Т. И. ТРИФОНОВА, Д. В. ШУХОВЦоВ

На разработанной в ЦАГИ новой динамической установке СЛУК, реализующей совместные линейные и угловые гармонические колебания, получены экспериментальные значения вращательной и нестационарной производных коэффициента момента тангажа и их суммы для модели пассажирского самолета в широком диапазоне углов атаки. Показано, что экспериментальные значения нестационарной производной хорошо согласуются с оценками, определяемыми как разность экспериментальных значений суммы вращательной и нестационарной производных и вращательной производной коэффициента момента тангажа.

Ключевые слова: аэродинамическая труба, угловые колебания, поступательные перемещения, амплитуда, частота, угол атаки, угол тангажа, тензометрические весы, число Струхаля.

возвращение на землю космического летательного аппарата после полета к планете с выходом на орбиту ожидания

а. в. бобылев, в. а. ярошевский

Рассматривается возможность выведения КЛА на промежуточную парковочную околоземную орбиту после полета к планете для обеспечения в дальнейшем посадки в заданном районе. Для повышения точности тракторного управления используется принцип настройки параметров номинальной траектории по условиям входа в атмосферу.

Ключевые слова: планета, космический летательный аппарат, орбита ожидания, вход в атмосферу, алгоритм управления, переходный процесс, аэродинамическое качество.

численное моделирование МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ на ранних стадиях проектирования вертолета

е. в. касумов

Рассматривается методика численного моделирования для ранних стадий проектирования вертолета с автоматическим управлением. На примере расчета заданного режима полета легкого вертолета рассматривается кинематический и силовой анализ его несущей системы с учетом моделирования ее автоматического управления.

Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние, усталостная прочность, математическая модель, кинематический анализ, силовой анализ, проектирование, механическая система, автоматическое управление.

ВИДЕОГРАММЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД БЕСКОНТАКТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ МГНОВЕННОЙ ДЕФОРМАЦИИ ЛОПАСТЕЙ ВРАЩАЮЩИХСЯ ВОЗДУШНЫХ ВИНТОВ

с. и. иНШАКОВ, в. п. кУЛЕШ, В. Е. Мошаров, В. Н. Радченко

Разработан видеограмметрический метод и измерительная система для бесконтактных измерений мгновенной деформации изгиба и кручения лопастей вращающихся воздушных винтов. Предложена процедура автокалибровки измерительной системы, которая проводится в каждом пуске при малых оборотах вращения винта, что позволяет отследить возможные изменения параметров измерительной системы в ходе эксперимента. Разработана процедура исключения влияния «проскальзывания» лопасти, обусловленного задержкой импульса синхронизации. Метод применен при испытаниях двухроторного соосного винтовентиляторного движителя в аэродинамических трубах Т-104 и Т-107 ЦАГИ. Показано, что мгновенная деформация изгиба на конце передней лопасти принимала значения от —0.5 до —4.5 мм, задней от нуля до +3 мм, а деформация кручения — от нуля до 3.3º и от —1.3º до нуля соответственно.

Ключевые слова: аэродинамические трубы, лопасти воздушного винта, деформация, бесконтактные измерения, видеограмметрия.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ МНОГОРЯДНЫХ МЕТАЛЛОКОмПОЗИТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Я. С. БОРОВСКАЯ, В. И. ГРИШИН, И. Н. КАЧАРАВА, С. М. НАУМОВ

Приводятся расчетно-экспериментальные исследования по анализу напряженно-деформированного состояния и прочности металлокомпозитных соединений. Установлено, что при расчетах пространственные соединения можно моделировать мембранными конечными элементами. Время решения по сравнению с моделированием конструкции оболочечными элементами уменьшается на порядок, а отличие в усилиях по крепежным элементам не превышает одного процента.

Ключевые слова: соединения, металл, композит, усилия в болтах, метод конечных элементов, эксперимент.