Исследования по увеличению несущих свойств ламинарного крыла со щитком Крюгера

DOI: 10.34759/vst-2023-2-17-23

Авторы

Курилов В. Б.

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

Аннотация

С целью улучшения обтекания и повышения несущих свойств компоновки проведена серия испытаний механизированной полумодели перспективного регионального самолета с ламинарным крылом и расположением двигателей на верхней поверхности задней части крыла. Исследовалась эффективность вихренегератора на фюзеляже и корневых вставок щитка Крюгера для уменьшения отрыва потока в корневой области крыла и повышения несущих свойств компоновки на взлетно-посадочных режимах. Показано, что применение этих устройств значительно улучшает взлетно-посадочные характеристики самолета. Наиболее эффективная корневая вставка щитка Крюгера уменьшает сопротивление и увеличивает С_уmax компоновки на ΔС_уmax=0,21. Приведены рекомендации по использованию данных устройств для улучшения обтекания крыла.

Ключевые слова:

самолет с ламинарным крылом, щиток Крюгера, вставка щитка Крюгера, вихрегенератор, отрыв в корневой области крыла

Библиографический список

1. Струминский В.В. (ред.). Сборник работ по ламинаризации пограничного слоя при дозвуковых скоростях // Труды ЦАГИ. Выпуск 488. — М.: Издательский отдел ЦАГИ, 1967. — 118 с.
2. Holmes B.J., Obara C.J., Yip L.P. Natural laminar flow experiments on modern airplane surfaces. NASA TP 2256, 1984. URL: 19840018592.pdf
3. Wagner R.D., Bartlett D.W., Collier F.S. Laminar flow — The past, present and prospects // AIAA 2nd Shear Flow Conf. (13-16 March 1989; Tempe, Arizona). AIAA-89-0989.
4. Allison E., Kroo I., Sturdza P. et al. Aircraft conceptual design with natural laminar flow // 27th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (19-24 September 2010; Nice, France).
5. Collier F. NASA sponsored activities in laminar flow technologies for advanced transport aircraft // 2^nd UTIAS-MITAS International Workshop on Aviation and Climate Change (27-28 May 2010; Toronto, Canada).
6. Бабуев В.Ф., Боксер В.Д., Киселев А.Ф. и др. Снижение сопротивления стреловидного крыла посредством локального отсоса пограничного слоя // Ученые записки ЦАГИ. 1999. Т. XXX. № 3–4. С. 17–27.
7. Лутовинов В.М. Задачи и методы ламинаризации при дозвуковых скоростях // Труды ЦАГИ. Выпуск 2665. — М.: Издательский отдел ЦАГИ, 2004. — 26 с.
8. Шкадов Л.М., Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Климов В.Т., Уджуху А.Ю. Расчетно-экспериментальные исследования крыла перспективного регионального самолета с естественной ламинаризацией обтекания // Проблемы создания перспективной авиационно-космической техники. — М.: Физматлит, 2005 (ПИК ВИНИТИ). — 647 с.
9. Chernyshev S.L., Kiselev A.Ph., Kuryachii A.P. Laminar Flow Control: TsAGI experience and investigations // 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting including The New Horizons Forum and Aerospace Exposition. AIAA 2009-381. DOI: 10.2514/6.2009-381
10. Устинов М.В. Ламинарно-турбулентный переход в пограничном слое (обзор). Часть 2. Расчет положения перехода и методы ламинаризации обтекания // Ученые записки ЦАГИ. 2014. Т. XLV. № 6. С. 3–27.
11. Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Брагин Н.Н., Герасимов С.В., Пущин Н.А., Чернышев И.Л. Расчетные и экспериментальные исследования аэродинамики компоновок с расположением двигателей над крылом // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 2. С. 37–49. DOI: 10.34759/vst-2021-2-37-51
12. Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Губанова И.А. и др. Исследования малошумного самолета с ламинарным крылом для региональных и ближнемагистральных линий // Материалы XXIX Научно-технической конференции по аэродинамике ЦАГИ (01–02 марта 2018; д. Богданиха). С. 62.
13. Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Губанова И.А. и др. Аэродинамическое проектирование перспективного регионального самолета с двигателями над задней кромкой крыла и естественной ламинаризацией обтекания // Труды ЦАГИ. Выпуск 2793. — М.: Издательский отдел ЦАГИ, 2019. С. 4–17.
14. Rudolph P.K.C. High-Lift Systems on Commercial Subsonic Airliners. NASA Contractor Report 4746, 1996.
15. Kafyeke F., Pépin F., Kho C. Development of high-lift systems for the Bombardier CRJ-700 // 23rd International Congress of Aeronautical Sciences (8-13 September 2002; Toronto, Canada).
16. Баринов В.А., Губанова М.А., Михайлов Ю.С. и др. Взлетно-посадочная механизация крыла RRJ-95 и направления ее дальнейшего совершенствования // Аэродинамика летательных аппаратов: сборник XVIII школы-семинара (1–2 марта 2007; п. Володарского). — М.: Издательский отдел ЦАГИ, 2007. С. 20.
17. Брагин Н.Н., Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П. и др. Исследования по совершенствованию аэродинамики взлетно-посадочной механизации крыла пассажирского самолета // Ученые записки ЦАГИ. 2013. Т. XXIV. № 3. С. 1–14.
18. Strüber H. The aerodynamic design of the A350 XWB-900 high lift system // 29th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (07-12 сентября 2014; St. Petersburg).
19. Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Герасимов С.В. и др. Исследование естественной ламинаризации обтекания на крупномасштабной полумодели перспективного малошумного регионального самолета с крылом малой стреловидности // XXXI Научно-технической конференции по аэродинамике: Сборник тезисов конференции (29–30 октября 2020; Жуковский). — М.: Издательский отдел ЦАГИ, 2007. С. 47–48.
20. Курилов В.Б., Сахарова А.И. Расчетные исследования по определению влияния модификации щитка Крюгера на аэродинамические характеристики компоновки самолета с ламинарным крылом // Ученые записки ЦАГИ. 2022. Т. LIII. № 5. С. 3–11.