Эффективность разработки молодых ученых ЦАГИ подтверждена на практике
Стремительное развитие беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) открыло новые возможности для использования воздушного пространства и определило еще один вектор в авиастроении. Один из самых быстрорастущих классов — это дроны самолетного типа, применяемые в сфере мониторинга земной поверхности и различных объектов. Ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») ведут разработку новых решений для такого типа ЛА.
Важным условием для наблюдений за земной поверхностью с помощью БПЛА является выгодное расположение камеры в носовой части фюзеляжа. При этом обеспечение широкого угла обзора требует замены традиционного тянущего винта двигательной установки на толкающий. Однако, такая конфигурация имеет ряд недостатков: снижение ресурса винта, падение тяги из-за неравномерного потока, взаимное влияние на хвостовое оперение и т.д. Для компенсации этих недостатков коллективом ученых ЦАГИ было спроектировано и изготовлено устройство для оптимизации потока перед толкающим воздушным движителем.
Разработка специалистов института позволит увеличить тягу винта одновременно снизив ее потери при росте скорости полета. Эффективность устройства, спрямляющего поток, была подтверждена на практике в ходе цикла испытаний в аэродинамической трубе ЦАГИ. Все работы по проекту осуществлены молодыми специалистами института из отделений аэродинамики силовых установок, аэродинамики летательных аппаратов, аэродинамики и динамики вертолетов, штопора и аэродинамики самолетов на больших углах атаки.
Объясняя принцип действия устройства для оптимизации потока, инженер ФГУП «ЦАГИ» Олег Дружинин подчеркнул, что лопасть воздушного винта действует по тем же законам, что и крыло летательного аппарата. Это означает, что она будет эффективно работать только в небольшом диапазоне углов атаки. Аппарат, спрямляющий набегающий воздушный поток, перенаправляет его таким образом, чтобы он подходил к лопасти всегда под оптимальным для нее углом атаки вне зависимости от скорости набегающего потока и вращения винта, что дает ряд преимуществ.
«Применение спрямляющего аппарата позволит облегчить вес конструкции и уменьшить потребную мощность двигателя, что в свою очередь снизит расход топлива или разряд батареи. Другое преимущество — сохранение эффективности работы винта при малом размере хвостовой части, как, например, у малоразмерных беспилотных летательных аппаратов. Однако эти оценки необходимо будет подтвердить на следующих этапах исследований. Прошедшие эксперименты подтвердили, что наше предложение работает и имеет потенциал для развития», — пояснил начальник отдела ФГУП «ЦАГИ», кандидат технических наук Виталий Губский.
Ранее работа молодых ученых института «Устройство для оптимизации потока, взаимодействующего с толкающим воздушным движителем» стала призером Национальной научно-технической конференции Союза машиностроителей России.
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 им. 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 г. № 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:
— ФГУП «ЦАГИ» (г. Жуковский, Московская область);
— ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (г. Москва);
— ФГУП «ГосНИИАС» (г. Москва);
— ФГУП «СибНИА им. С. А. Чаплыгина» (г. Новосибирск);
— ФКП «ГкНИПАС» (пос. Белозерский, Московская область).
Источник: Пресс-служба ФГУП «ЦАГИ»