Региональная авиация — стратегически значимое направление отечественного самолетостроения. Работа на небольших аэродромах местных воздушных линий подразумевает необходимость взлета и посадки, в том числе с грунтовых взлетно-посадочных полос длиной от 1000 метров. Это, в свою очередь, накладывает дополнительные специфические требования к конструкции и взлетно-посадочным характеристикам летательных аппаратов данного класса.
В Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») продолжаются исследования по формированию облика перспективного регионального самолета с применением технологии энергетического управления обтеканием, реализуемой с помощью электрической распределенной силовой установки с импеллерными движителями. Ее применение позволит расширить условия базирования и одновременно обеспечит высокую крейсерскую скорость полета. Работы ведутся в рамках комплексного научно-технического проекта «Интеграл-РС» по заказу НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» в сотрудничестве с ФАУ «ЦИАМ имени П.И. Баранова» и ФАУ «CибНИА имени С.А. Чаплыгина».
На первом этапе для демонстрации технологии на основе импеллерной распределенной силовой установки был спроектирован и изготовлен опытный отсек крыла с пятью импеллерами, предназначенный для экспериментальных исследований в аэродинамической трубе ЦАГИ и летных испытаний в составе летающей лаборатории ЛЛ-40.
Следующим шагом стала серия стендовых испытаний в большой аэродинамической трубе малых скоростей ЦАГИ. Были изучены аэродинамические характеристики опытного отсека и особенности его обтекания воздушным потоком на скоростях до 80 м/с. Специалисты института провели измерения газодинамических параметров, а также распределения статического давления по поверхности отсека. Кроме того, были определены характеристики воздухозаборного устройства на различных режимах работы импеллера. Проведенные исследования предварительно подтвердили обоснованность принятых проектно-конструкторских решений и позволили получить экспериментальные данные, необходимые для дальнейшего развития данной технологии.
Параллельно, с учетом полученных при испытаниях опытного отсека крыла данных, ведется разработка опытного закрылка крыла с распределенной силовой установкой. В этом году запланированы испытания стенда «Консоль крыла» с опытным закрылком крыла в аэродинамической трубе ЦАГИ, а также наземные испытания в составе летающей лаборатории ЛЛ-40.
Анализ результатов стендовых, наземных и летных испытаний опытного отсека и опытного закрылка крыла с энергетическим управлением обтеканием ляжет в основу технического задания на демонстратор технологий регионального самолета.
Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») получил патент на изобретение комбинированной динамически подобной модели для разных видов аэродинамических испытаний. Разработка призвана оптимизировать процесс экспериментальных исследований летательных аппаратов.
Научное сопровождение любого нового проекта по разработке воздушного судна, которое осуществляет ЦАГИ, включает в себя цикл экспериментов в аэродинамических трубах. Каждая установка задает определенные требования к моделям и предусматривает создание уникальной модели под каждый тип испытаний. Благодаря развитию современных технологий и повышению удельных характеристик полимерных композиционных материалов удалось разработать конструкцию, позволяющую проводить различные виды испытаний в рамках одной аэродинамической модели. При этом она адаптируема под разные аэродинамические компоновки самолетов. Конструкция модели содержит отделяемое вертикальное оперение, съемные пилоны и мотогондолы, заменяемые кронштейны и элементы механизации, а также сменную систему проводки управления аэродинамическими поверхностями (электромеханическую и переставную механическую). Такая универсальность дает возможность проводить широкий спектр экспериментов в различных установках.
«Композитная конструкция модели имеет минимальную массу и пустые внутренние объемы. В них размещаются экспериментальное оборудование и балансировочные грузы для настройки массово-инерционных характеристик. Важным достоинством является возможность проводить на одном физическом объекте различные виды испытаний в разных аэродинамических трубах ЦАГИ, включая экспериментальные исследования на свободный штопор и методы пилотирования на больших углах атаки, имитационные полеты на трехстепенном шарнирном подвесе, определение нестационарных аэродинамических характеристик методом вынужденных колебаний и др.», — рассказал начальник сектора научно-производственного центра развития производственной и экспериментальной базы ФАУ «ЦАГИ» Александр Усов.
Изобретение ученых института позволяет повысить уровень точности и информативности аэродинамических экспериментов. Немаловажным преимуществом является и сокращение затрат времени и ресурсов на проведение экспериментальных исследований и их расшифровку.
Эффективность разработки специалистов ЦАГИ имеет практическое подтверждение: несколько моделей подобного класса уже было изготовлено и испытано в дозвуковых аэродинамических трубах, а также штопорной установке института. Свое применение решение нашло при научном сопровождении проектов по созданию летательных аппаратов различных сегментов: пассажирской, транспортной, малой авиации.
Полученный патент дает институту уникальное право интеллектуальной собственности на данное изобретение, которое имеет большой потенциал для использования в интересах авиационной промышленности.
