Исследование совместного влияния гироскопических сил и конструкционного демпфирования на характеристики флаттера крыла аэроупругой модели EuRAM

Авторы

Зиченков М. Ч.^*, Ишмуратов Ф. З.^**, Кузнецов А. Г.^*

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: stataer@tsagi.ru
**e-mail: fanil.ishmuratov@tsagi.ru

Аннотация

Рассмотрены особенности расчетной схемы и динамических характеристик консольного крыла исследовательской аэроупругой модели EuRAM. Показано, что влияние гироскопических сил на скорость флаттера может быть разного знака в зависимости от уровня конструкционного демпфирования. Достоверность результатов подтверждена расчетами с применением различных математических моделей.

Ключевые слова

самолёт, математическая модель, гироскопические силы

Библиографический список

1. Houbolt J. C. and Reed W.H. Propeller-Nacelle Whirl Flutter // Journal of the Aerospace Sciences. March 1962. Vol. 29. No. 3, pp. 333-346.

2. Фершинг Г. Основы аэроупругости. – М.: Машиностроение, 1984. С. 503-515.

3. Čečrdle J., Malinek P., Vich O. Wind tunnel test of whirl flutter aeroelastic demonstrator // 58th AIAA/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference; 9-13 January 2017; Grapevine. DOI: 10.2514/6.2017-0635

4. Donham R.E., Watts G.A. Whirl flutter first case // Flomenhoft H., editor. The Revolution in Structural Dynamics. 1st ed. Palm Beach Gardens: Dynaflo Press; 1997, pp. 99-109.

5. Čečrdle J. Determination of aircraft structure whirl flutter stability boundaries by means of optimization based solution // National Conference with International Participation Engineering Mechanics. 2008. Svratka, Czech Republic, May 12-15, 2008, pp. 112-127.

6. Мазутский А.Ю. Улучшение аэроупругих характеристик летательного аппарата с крылом большого удлинения: Дисc. ... канд. техн. наук. – Новосибирск: СибНИА им. С.А. Чаплыгина, 2008. С. 73-77.

7. Zhou Jian-bin, Zhang Jun-jie, Meng Guang. Gyroscopic effects on the engine rotor on the characteristics of wing bending-torsional flutter // Acta aerodynamica sinica. 2012. Vol. 30. No. 5. Р. 578-582.

8. Дубов Ю.Б. Анализ взаимодействия продольного и бокового движения при выходе маневренного самолета на большие углы атаки // Учёные записки ЦАГИ. 2013. Т. XLIV. № 2. С. 50-56.

9. Waitz S. The aeroelastic behaviour of a forward-swept wing configuration with focus on engine gyroscopics and T-tail flutter // International Forum on Aeroelasticity and Structural Dynamics IFASD, 2017, Como – Italia, pp. 111-120.

10. Кузнецов О.А., Смыслов В.И. Силовые воздействия на конструкцию самолета при отрыве лопатки двигателя и их воспроизведение на земле // Учёные записки ЦАГИ. 1999. Т. XXX. № 3-4. С. 139-150.

11. Буньков В.Г., Ишмуратов Ф.З., Мосунов В.А. Решение некоторых задач аэроупругости на основе современной версии полиномиального метода Ритца // Прочность, колебания и ресурс авиационных конструкций и сооружений: Труды ЦАГИ. Выпуск 2664. М.: Издательский отдел ЦАГИ, 2004. С. 97-116.

12. Ишмуратов Ф.З., Кузнецов А.Г. , Мосунов В.А. Применение полиномиального метода Ритца для расчета характеристик динамической аэроупругости с учетом гироскопических сил // Ученые записки ЦАГИ. 2017. Т. 48. № 6. С. 64-74.

13. Schweiger J., Suleman A., Kuzmina S. and Chedrik V. MDO concepts for an european research project on active aeroelastic aircraft // 9th AIAA/ISSMO Symposium on Multidisciplinary Analysis and Optimization 4-6 September 2002, Atlanta, Georgia, pp. 121-131. DOI: 10.2514/6.2002-5403

14. Kuzmina S., Ishmuratov F., Kudryashov A., Mosunov V., Naiko Yu. Numerical Studies of Aeroelasticity/Strength/Aerodynamics on the European Research Aeroelastic Model (EuRAM) // European Conference for Aerospace Sciences (EUCASS), Moscow, 2005, pp. 59-68.

15. Amiryants G.A., Mullov Yu.M., Shalaev S.V., Zichenkov M.Ch. Design, Manufacture and Wind Tunnel Testing of the Multi-Functional European Research Aeroelastic Model (EuRAM) // European Conference for Aerospace Sciences (EUCASS), Moscow, 2005, pp.114-121.

16. Malecek J., Иeиrdle J., Chedrik V., Naiko Yu. Analysis and Experimental Validation of an Aeroelastic Half Wing Model // European Conference for Aerospace Sciences (EUCASS), Moscow, 2005, pp. 157-163.

17. Ишмуратов Ф.З., Кудряшов А.Б., Кузьмина С.И., Чедрик В.В. Конечно-элементные модели пассажирского самолета в исследованиях концепции активной аэроупругости // Прочность, колебания и ресурс авиационных конструкций и сооружений: Труды ЦАГИ. Выпуск 2669. М.: Издательский отдел ЦАГИ, 2005. С. 101-110.

18. Kuzmina S., Ishmuratov F., Zichenkov M., Chedrik V. at all. Wind tunnel testing of adaptive wing structures // Morphing Wing Technologies. 1st Edition, Editor-in-Chief Antonio Concilio. Elsevier, 2018, pр. 713-755. DOI: 10.1016/B978-0-08-100964-2.00023-X

19. Тютюнников Н.П., Шклярчук Ф.Н. К вопросу об эффективности повортных законцовок в качестве элементов механизации крыла // Вестник Московского авиационного института. 2015. Т. 22. № 4. С. 21-31.

20. Тютюнников Н.П., Шклярчук Ф.Н. Определение аэродинамических характеристик упругого крыла с поворачивающимися в его плоскости законцовками // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 4. С. 7-16.

Скачать статью