Каждый новый самолет, прежде чем поднимется в небо, проходит множество исследований, главная цель которых — подтвердить безопасность пассажиров и самого воздушного судна практически в любой полетной ситуации. Одна из них — вынужденная посадка летательного аппарата на воду. Цикл испытаний на аварийное приводнение модели турбовинтового регионального самолета ТВРС-44 «Ладога» завершился в Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Заказчик работ — АО «Уральский завод гражданской авиации».
Специалисты научно-исследовательского центра аэрогидродинамики ФАУ «ЦАГИ» на базе комплекса «Дубна» успешно провели серию катапультных испытаний динамически подобной модели самолета. Такие исследования позволяют получить более достоверные данные по сравнению с расчетными методами.
«В ходе эксперимента перед нами стояла задача собрать максимум экспериментальных данных о поведении модели самолета при посадке и возникающих при этом перегрузках. Для этого мы закрепляли модель самолета на разгонной каретке катапульты и задавали различные начальные значения центровок, углов тангажа и скоростей приводнения. Далее запускали модель в режиме аварийной посадки на воду. Всего провели более 100 пусков при разных начальных параметрах», — рассказал инженер научно-исследовательского центра аэрогидродинамики ФАУ «ЦАГИ» Александр Максютов.
Затем специалисты института провели обработку данных, полученных с бортовой регистрирующей аппаратуры, установленной на модели, а также с видеофиксации эксперимента. На их основе ученые определили условия аварийного приводнения самолета — начальные углы тангажа, горизонтальные скорости и др., которые соответствуют наиболее безопасной посадке как на спокойную воду, так и на взволнованную поверхность. Результаты исследований могут быть использованы при разработке Заключения о возможности вынужденного приводнения самолета «Ладога».
ТВРС-44 «Ладога» — турбовинтовой региональный самолет, разрабатываемый АО «Уральский завод гражданской авиации». Предполагается, что он будет вмещать 40–44 пассажира. Самолет должен восполнить пробел в отечественной линейке пассажирских самолетов. Его серийное производство планируется начать в 2025 году.
Важной проблемой при эксплуатации вертолетов является высокий уровень вибрации, который негативно сказывается на прочностных характеристиках винтокрылой машины, функционировании бортового оборудования и снижает уровень комфорта пассажиров.
Одним из перспективных направлений борьбы с вибрацией на больших скоростях полета вертолета является применение на лопастях несущего винта активного органа управления. Изучением этого метода занимаются специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). В результате цикла работ был создан демонстратор прототипа системы активного снижения махового движения лопасти несущего винта вертолета. Он состоит из лопастей с индивидуальным управлением триммерами с пьезоэлектрическими элементами.
Изобретение поможет преодолеть вибрации на больших скоростях полета и впоследствии может быть внедрено в конструкцию перспективных отечественных многоцелевых вертолетов. Исследования проводятся в рамках НИР «Порыв» Министерства промышленности и торговли Российской Федерации. Задача комплекса испытаний — показать эффективность работы системы активного снижения махового движения лопасти несущего винта вертолета.
На первом этапе был подготовлен специальный стенд и проведен комплекс предварительных расчетных исследований. Следующим шагом стали испытания демонстратора на вертолетном стенде, установленном в аэродинамической трубе ЦАГИ. Модель несущего винта, оснащенную демонстратором системы активного снижения махового движения лопасти, испытали на режимах висения и горизонтального полета.
Полученные экспериментальные данные ученые института применили для формирования алгоритмов управления системой активного снижения махового движения лопасти и создания облика интеллектуального бортового оборудования.
В результате проведения испытаний и цикла расчетных исследований по влиянию различных законов управления триммером (активным гасителем колебаний) на колебания лопастей несущего винта доказано, что отклонение триммера с запаздыванием по углу азимута снижает амплитуду махового движения. Такое движение изменяет обтекание концевых сечений лопасти, уменьшая срывные эффекты, и действует как гаситель вибраций.
«Впервые в отечественной практике для управления снижением махового движения лопасти мы использовали аэродинамический элемент в виде движущейся триммерной пластины. Такая мера приведет к снижению вибраций винтокрылого летательного аппарата и лобового сопротивления и, как следствие, уменьшению расхода топлива на всех режимах полета», — прокомментировал ведущий инженер отделения норм прочности, нагрузок и аэроупругости ФАУ «ЦАГИ» Михаил Ерёмин.
В дальнейшем изучение демонстратора системы активного снижения махового движения лопасти несущего винта вертолета продолжится. Ученым предстоит исследовать различные режимы работы системы активного снижения в полете и программу управления.
