Подход к математическому моделированию воздушного винта самолета

Авиационная и ракетно-космическая техника

2023. Т. 30. № 4. С. 140–149.

Авторы

Зиненков Ю. В.1*, Федотов М. М.1**, Разносчиков В. В.2***, Луковников А. В.2****

1. Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», Воронеж, Россия
2. Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия

*e-mail: yura2105@mail.ru
**e-mail: m38@mail.ru
***e-mail: raznoschikov@ciam.ru
****e-mail: avlukovnikov@ciam.ru

Аннотация

Представлено методическое описание разработанной авторами данной статьи математиче ской модели четырехлопастного воздушного винта самолета, основанной на экспериментальных данных, полученных по результатам испытаний воздушного винта АВ-68 в аэродинамической трубе. Разработанная математическая модель предназначена для обеспечения расчета аэродинамических характеристик воздушного винта для определения тяги самолетов с винтовыми авиационными силовыми установками. Особое внимание уделено программной реализации математических процедур для определения аэродинамических характеристик воздушного винта самолета. Результаты моделирования продемонстрированы в виде графических зависимостей с подробным анализом их протекания.

Ключевые слова:

коэффициент тяги, коэффициент мощности, коэффициент скорости, угол установки лопасти, относительная поступь винта, диаметр винта, экспериментальные характеристики винта, АВ-68, турбовинтовой двигатель, метод Горнера

Библиографический список

  1. Кравец А.С. Характеристики воздушных винтов. – М.: Оборонгиз, 1941. – 264 с.

  2. Александров В.Л. Воздушные винты. – М.: Оборонгиз, 1951. – 447 с.

  3. Юрьев Б.Н. Избранные труды. В 2 т. Т. 1. Воздушные винты. Вертолеты. – М.: Академия наук СССР, 1961. – 551 с.

  4. Bill Y. Attack of the Drones. A History of Unmanned Aerial Combat. – Zinith Press / MBI Publishing Company, 2004. – 127 p.

  5. Austin R. Unmanned Aircraft Systems UAVS design, development and deployment. – John Wiley & Sons Ltd., 2010. – 332 p.

  6. Блудов А. Фомин А. «Регионалы» в российском небе – 2020 // Взлет. 2020. № 9–10 (189–190). С. 50–55.

  7. Левшонков Н.В. Методика проектировочного расчёта и рациональный выбор параметров воздушного винта при разработке многорежимных летательных аппаратов: Дисс. ... канд. техн. наук. – Казань: Казан. техн. ун-т им. А.Н. Туполева, 2005. – 107 с.

  8. Шайдаков В.И. Аэродинамика винта в кольце: Учебное пособие. – М.: Изд-во МАИ, 1996. – 88 с.

  9. Головин В.М., Филиппов Г.В., Шахов В.Г. Расчет поляр и подбор винта к самолету: Учебное пособие. – Самара: СГАУ им. С.П. Королева, 1992. – 68 с.

  10. Арепьев А.Н. Вопросы проектирования легких самолетов. Анализ проектного решения. – М.: МГТУ ГА, 2000. – 123 с.

  11. Вершинин И.Д., Зеленко Н.А., Кишалов А.Н. Способ построения имитационной математической модели аэродинамических характеристик воздушного винта // Учебные записки ЦАГИ. 2008. Т. 39. № 1–2. С. 81–86.

  12. Арепьев А.Н. Выбор проектных параметров и оценка летных характеристик пассажирских самолетов с турбовинтовыми двигателями: Учебное пособие. – М.: Изд-во МАИ, 2005. – 96 c.

  13. Остроухов С.П. Аэродинамика воздушных винтов и винтокольцевых движителей. – М.: Физмалит. 2014. – 328 с.

  14. Герасимов О.В., Крицкий Б.С. Расчет воздушного винта беспилотного летательного аппарата с учетом числа Рейнольдса и степени редукции // Научный вестник МГТУ ГА. 2014. № 200. С. 79–85.

  15. Лысенков А.В., Павлик С.В. Разработка методологии расчёта аэродинамических характеристик воздушных винтов // Труды МФТИ. 2013. Т. 5. № 3. С. 174–186.

  16. Зиненков Ю.В., Луковников А.В. Концепция многодисциплинарного формирования предварительного технического облика силовых установок беспилотных летательных аппаратов военного назначения // Вестник Московского авиационного института. 2022. Т. 29. № 3. С. 94–110. DOI: 10.34759/vst-2022-3-94-110

  17. Зиненков Ю.В., Луковников А.В., Федоров Р.М. Расчёт тягово-экономических и удельно-массовых характеристик силовой установки и параметров движения летательного аппарата. Свидетельство о гос. регистрации программ для ЭВМ RU 2015662803. Бюл. № 12(110), 20.12.2015.

  18. Коровин А.Е., Новиков Ю.Ф. Практическая аэродинамика самолетов Як-52 и Як-55. – М.: Изд-во ДОСААФ СССР, 1989. – 357 с.

  19. Рябов Н.К. Юша Н.Ф. Практическая аэродинамика самолета АН-28. – М.: Транспорт, 1992. – 191 с.

  20. Богословский Л.Е. Практическая аэродинамика самолета АН-24. – М.: Транспорт, 1972. – 200 с.

  21. Варуха И.М., Бычков В.Д., Смоленский В.Л. Практическая аэродинамика самолета АН-12. – М.: Транспорт, 1971. – 180 с.

  22. Самолет местных воздушных линий Ан-38 // Электронный справочник АвиаПорт. 2013. URL: https://www.aviaport.ru/directory/aviation/an38/

  23. IOSO Аппроксимация 1.0. Руководство пользователя. URL: http://iosotech.com/Documents/Ru/ru-IOSO-App_User_Guide.pdf

  24. Gupta R.K. Numerical Methods: Fundamentals and Applications. – Cambridge University Press, 2019. – 824 р.

  25. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы. 4-е изд. – СПб.: Лань, 2014. – 672 с.

  26. Зубехин А.А, Бородавченко Д.И., Агишева Д.К. и др. Вычисление значений полинома с помощью схемы Горнера // Международный студенческий научный вестник. 2016. № 3. Часть 3. С. 413. https://s.eduherald.ru/pdf/2016/3-3/15045.pdf

  27. Половко А.М., Бутусов П.Н. Методы и компьютерные технологии их реализации. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 320 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024