Коллектив ученых из МФТИ, Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского и Нижегородского государственного технического университета имени Р.Е. Алексеева смоделировал обтекание воздушными массами крыла экраноплана. Установлена зависимость подъемной силы от конструкции крыла и режима полета.
Экраноплан - это летательный аппарат, который движется в воздухе благодаря экранному эффекту. Происходит это из-за роста давления воздуха под крылом, которое создают отраженные воздушные массы. Во время полета они распространяются от крыла, достигают земли, отражаются и опять возвращаются к крылу.
Аэродинамическим экраном, а также местом базирования может выступать не только почва, но и вода, снег или лед. Судно развивает скорость до 250 км/ч на малой высоте: как правило, от четырех до 14 метров. Такие технические характеристики экранопланов позволяют осуществлять грузопассажирские перевозки с низкими эксплуатационными затратами.
Автором идеи создания «летучего корабля» на основе экранного эффекта, по праву считают Ростислава Алексеева, выпускника Горьковского политехнического института (ныне - Нижегородский государственный технический университет, носящий сегодня его имя). Именно он пришёл к выводу, что путь к увеличению скорости движения на поверхности воды лежит через уменьшение площади контакта судна с водной средой.
Сегодня, когда вновь возник интерес к экранопланостроению и разработкам выдающегося конструктора, актуальными стали вопросы оптимизации конструкции крыла, которые открывают перспективы для выхода на новый уровень экономичности и безопасности полета. Эффективность оптимизации зависит от точности математической модели движения летательного аппарата. Группа ученых в составе Ольги Павленко, Андрея Февральских и Мухаммеда Заки Натура провела численные исследования влияния земной поверхности на обтекание воздушными массами крыла экраноплана.
Работа в программном пакете ANSYS Fluent, написанном на основе решений системы уравнений Навье-Стокса. Это дифференциальные уравнения, характеризующие течение жидкости или газа с учетом вязкости.
«Наша научная группа по результатам компьютерного моделирования установила зависимости аэродинамических характеристик крыла с выбранными профилями от параметров его положения относительно экрана», — сказал Андрей Февральских, доцент НГТУ имени Р. Е. Алексеева.
Следовательно, для модернизации конструкции экранопланов надо учитывать не только особенности устройства комплектующих, но и режим полета. Полученные учеными данные будут использованы в дальнейшем проектировании перспективных летательных аппаратов.
Результаты работы опубликованы в журнале «Вестник Московского авиационного института».
#нацпроекты #наукаиуниверситеты #НГТУ