Создание новых методик изучения аэродинамических характеристик летательных аппаратов – задача, не теряющая своей актуальности в современном научном сообществе. Ее решением занимаются специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») в рамках исследования, получившего поддержку Российского научного фонда (РНФ). Этой осенью команда проекта, в котором также участвуют ученые Института теоретической и прикладной механики имени С.А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН), подвела промежуточные итоги работы, направленной на моделирование нестационарного обтекания канонических тел. Обсуждение состоялось в формате научного семинара на площадке Мемориального дома-музея Н.Е. Жуковского во Владимирской области.
Проект сфокусирован на изучении полета в условиях нестационарного обтекания, которые возникают, например, при маневрировании, сильной турбулентности атмосферы, попадании в вихревой след и т.д. Еще на ранних этапах проектирования специалистам необходимо учитывать перечисленные факторы. Это решается, в том числе, с помощью методов численного моделирования, успешная валидация которых – залог получения учеными точных данных. На решение этой проблемы и направлена работа участников проекта.
В ходе семинара обсуждались итоги исследований этого года, в частности, испытания модели канонического тела в аэродинамической трубе ЦАГИ. «Мы впервые в нашей практике применили комплексный подход, одновременно измерив нестационарные нагрузки и давление, вибрации, а также температуру на поверхности модели с помощью оптических методов, которые позволили определить ламинарно-турбулентный переход при разных числах Рейнольдса. Применение пленочных термоанемометров дополнило полученные данные пульсациями скорости. Предварительно проведенные расчетные исследования позволили правильно спланировать эксперимент», – рассказал руководитель проекта – начальник испытательного центра «Аэродинамика летательных аппаратов» ФАУ «ЦАГИ», кандидат технических наук Антон Горбушин.
Ученые также обсудили планы работ, которые будут проводиться уже в следующем году. Наряду с испытаниями, специалистам предстоит провести расчетные исследования с помощью программного комплекса EWT-ЦАГИ, предназначенного для моделирования нестационарного течения в трансзвуковой аэродинамической трубе, а также выполнить фундаментальный анализ развития турбулентного пограничного слоя на канонических телах.
Работа получила поддержку РНФ в рамках конкурса «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» и рассчитана на три года (2023–2025 годы), проект № 23-19-00041.  Подробнее о проекте – тут.

Одним из условий достижения технологического суверенитета является определение основных направлений развития науки и техники. Площадками для обсуждения научных перспектив будущего, новых идей и обмена опытом между ведущими российскими учеными традиционно служат конференции и семинары различного уровня.
Таким мероприятием стала и XXII Всероссийская школа-семинар по аэродинамике и динамике полета летательных аппаратов, в которой приняли участие специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Организатором встречи, прошедшей в середине марта под Новосибирском, выступил ФАУ «Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С.А. Чаплыгина».
Ученые ЦАГИ представили четыре доклада, в которых продемонстрировали облики перспективных летательных аппаратов будущего. Заместитель начальника Центра комплексной интеграции технологий ФАУ «ЦАГИ» Евгений Пигусов рассказал об особенностях обтекания пассажирского самолета двухфюзеляжной схемы (соавторы А.А. Крутов, В.И. Черноусов, А.И. Волков, В.С. Замараев). В правом фюзеляже (круглого сечения) такого авиалайнера располагаются топливные баки, а в левом (овального сечения) — пассажиры и грузы. Особенностью компоновки является намеренно заданная ассиметрия, связанная с обеспечением полетных центровок. Планируется, что машина будет оборудована тремя двигателями большой степени двухконтурности. Учеными проведен ряд расчетных исследований, доказывающий преимущества авиалайнера подобной конфигурации: высокое аэродинамическое качество, пассажировместимость и др. Второй доклад по этой тематике был посвящен исследованию особенностей обтекания хвостовой части овального фюзеляжа (А.А. Крутов, Е.А. Пигусов и др.).
В фокусе внимания начальника сектора отделения аэродинамики самолетов ФАУ «ЦАГИ» Николая Брагина были исследования поля потока в области горизонтального оперения на режиме посадки модели магистрального самолета в присутствии экрана (соавторы Г.В. Бирюков, А.В. Забродин, Е.А. Заварзина). Эксперименты позволили определить оптимальные углы отклонения интерцепторов и тормозных щитков для уменьшения интенсивности вихревого следа от крыла летательного аппарата.
Младший научный сотрудник ФАУ «ЦАГИ» Сергей Кузин представил результаты исследований несущих свойств крыла с импеллерными движителями (соавторы А.И. Волков, М.В. Долотин, А.А. Крутов, Е.А. Пигусов). Распределенная силовая установка с этими движителями призвана значительно увеличить подъемную силу на взлетно-посадочных режимах, что доказано с помощью математических расчетов и экспериментов в аэродинамической трубе малых скоростей.
Также в школе-семинаре приняли участие ученые из таких организаций, как ФАУ «СибНИА имени С.А. Чаплыгина», Новосибирский университет, ИТПМ СО РАН, АО «УЗГА», АО «Кронштадт», ФАУ «ЦИАМ имени П.И. Баранова». Всего было представлено более 30 докладов.
Школа-семинар по аэродинамике и динамике полета летательных аппаратов проводится в ФАУ «СибНИА имени С.А. Чаплыгина» с 2002 года. Семинар решает три основные задачи: подведение итогов работы научно-исследовательского отделения аэродинамики и динамики полета летательных аппаратов СибНИА имени С.А. Чаплыгина в прошедшем году, обучение начинающих ученых основам научной деятельности, подготовке докладов, выступлению на научных форумах, а также обсуждение перспективных направлений в авиации.

Экспериментальная база Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») — надежный фундамент для формирования научно-технического задела и проведения исследований в интересах создания конкурентоспособной авиационной техники. Настоящей «визитной карточкой» ЦАГИ являются большие дозвуковые аэродинамические трубы — в августе исполняется 85 лет со дня их первого пуска. С 1939 года и по настоящее время эти установки активно задействованы в испытаниях, результаты которых ложатся в основу ключевых проектов отечественного воздушного транспорта.
Начало эксплуатации больших (или «натурных») аэродинамических труб ЦАГИ открыло новую страницу в истории советской авиационной промышленности — принципиально изменилась методика и практика доводки летательных аппаратов. Ученые получили возможность проводить испытания и получать данные о характеристиках крылатых машин, а также их силовых установок не в полетах, а в лабораторных условиях — в том числе, с работающим двигателем.
Неоценимую роль трубы института сыграли в годы Великой Отечественной войны, дав путевку в небо советским боевым самолетам — через исследования в них прошли истребители ЛаГГ, МиГ, Як, Ла, бомбардировщики Пе и Ту, штурмовики Ил. В послевоенное время установки стали настоящей технологической базой для работ в интересах развития реактивной авиации, газотурбинных силовых установок и турбовинтовых двигателей.
Хроника испытаний в этих аэродинамических трубах отражает летопись развития отечественной техники — и не только воздушно-космической. Более, чем восемь десятилетий их жизни — это исследования самых разнообразных объектов, побывавших в их рабочих частях. Пилотируемые и беспилотные летательные аппараты, парашюты, мосты, здания, архитектурные сооружения — и этот список можно продолжать. Колоссальный пласт работ был выполнен по экспериментальной отработке отечественных турбовинтовых двигателей, винтовых движителей, несущих и рулевых винтов, воздухозаборников и т.д.
Сегодня трубы института задействованы в реализации современных проектов отечественной науки и промышленности. В них изучаются вопросы флаттера, исследуются проблемы контроля за состоянием авиационных конструкций, адаптивные материалы и компоненты воздушных судов и др. Свой вклад установки внесли и в реализацию флагманских проектов пассажирского транспорта страны — SSJ-100, МС-21.
«Натурные» трубы ЦАГИ — это ценнейшие объекты не только экспериментальной базы, но и промышленного туризма. Установки неизменно привлекают внимание гостей института — делегаций отраслевых предприятий, представителей средств массовой информации, учащихся школ и вузов.
Строительство больших аэродинамических труб института заняло рекордно короткий срок — три года. Не менее внушительно выглядит сегодня и их трудовой стаж в авиационной науке, который продолжается и по сей день.