Особенности расчета тяги винтовой силовой установки самолета по аэродинамическим характеристикам воздушного винта

Авиационная и ракетно-космическая техника

2024. Т. 31. № 1. С. 105-113.

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 имени П. И. Баранова, Москва, Россия

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

Аннотация

Описана методика расчета тяги винтовых силовых установок с воздушными винтами произвольных параметров по имеющимся аэродинамическим характеристикам другого винта, полученным в результате испытаний в аэродинамической трубе, для математического моделирования движения летательных аппаратов самолетного типа в процессе выполнения исследований по оценке эффективности винтовых силовых установок по критериям самолетного уровня. Определены критерии подобия для обоснования возможности математического моделирования геометрически подобных четырехлопастных воздушных винтов по имеющимся экспериментальным характеристикам винта АВ-68 на примере винта АВ-72. Продемонстрирован порядок преобразования мощности на выводном валу турбовинтового двигателя в тягу силовой установки, реализованный в алгоритме программы «Расчет тягово-экономических и удельно-массовых характеристик силовой установки и параметров движения летательного аппарата». Представлена оценка адекватности алгоритма путем сравнения результатов расчета высотно-скоростных характеристик силовой установки с турбовинтовым двигателем АИ-24ВТ и воздушным винтом АВ-72 в составе самолета Ан‑24 с данными из его Технического описания. 

Ключевые слова:

коэффициент тяги, коэффициент мощности, коэффициент скорости, турбовинтовой двигатель (ТВД), Ан‑24, АИ-24ВТ, АВ-72, расчет траектории полета, критерии подобия воздушных винтов

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.: АН СССР, 1961. – 551 с.
  4. Зиненков Ю.В. Программа расчета тяговых характеристик воздушного винта самолета. Свидетельство о гос. регистрации программ для ЭВМ RU 2022668298. Бюл. № 10, 05.10.2022.
  5. Варуха И.М., Бычков В.Д., Смоленский В.Л. Практическая аэродинамика самолета АН-12. – М.: Транспорт, 1971. – 180 с.
  6. Лысенков А.В., Павлик С.В. Разработка методологии расчета аэродинамических характеристик воздушных винтов // Труды МФТИ. 2013. Т. 5. № 3. С. 174-186.
  7. Заболотский А.Н., Сальников А.И. Самолет-амфибия Бе-12. – М.: Экспринт, 2001. – 56 с.
  8. Богословский Л.Е. Практическая аэродинамика самолета АН-24. – М.: Транспорт, 1972. - 200 с. 
  9. Шифрин М.Н. Практическая аэродинамика самолета Ан-2: Учеб. пособие. – М.: Транспорт, 1972. – 200 с. 
  10. Величко А. Самолет «Байкал», он же – ЛМС-901. Что о нем известно // Авиация России. 2020. URL:  https://aviation21.ru/samolyot-lms-901-on-zhe-bajkal-chto-o-nyom-izvestno/
  11. Желанников А.И. Аэромеханика. – М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2006. – 396 с.
  12. Федоренко Г.А. Влияние числа Рейнольдса, начальной степени турбулентности потока и шероховатости поверхности на  моделей в АДТ и летательных аппаратов в полете // Техника воздушного флота. 2011. № 4. С. 1–14.
  13. 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.
  14. Зиненков Ю.В. Программа термодинамического расчета газотурбинных двигателей непрямой реакции. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ RU 2023619595. Бюл. № 5, 12.05.2023.
  15. Зиненков Ю.В., Федотов М.М., Разносчиков В.В., Луковников А.В. Подход к математическому моделированию воздушного винта самолета // Вестник Московского авиационного института. 2023. Т. 30. № 4. С. 140–149. URL: https://vestnikmai.ru/publications.php?ID=177615
  16. Федоров Р.М., Мелик-Пашаев Н.И. Таблицы и диаграммы теплофизических величин и газодинамических функций. – М.: Воениздат, 1980. – 128 с.
  17. Арепьев А.Н. Вопросы проектирования легких самолетов. Анализ проектного решения. – М.: МГТУ ГА, 2000. – 123 с.
  18. Самолет Ан-24. Техническое описание. Книга 1. Летно-технические характеристики. – М.: Внешторгиздат, 1979. – 59 с. 
  19. Bill Y. Attack of the Drones. A History of Unmanned Aerial Combat. - Zinith Press / MBI Publishing Company, 2004. - 127 p.
  20. Иванов М.С., Аганесов А.В., Крылов А.А. и др. Беспилотные летательные аппараты: Справочное пособие. – Воронеж: Научная книга, 2015. – 619 с.
  21. Austin R. Unmanned Aircraft Systems UAVS design, development and deployment. - John Wiley & Sons Ltd., 2010. - 332 p.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024