Численное исследование структуры обтекания моделей учебно-тренировочного самолёта

Авторы

Аржанов Ю. И.^*, Пименов И. А.^**, Корнев С. В.^***, Демина З. П.^****

Российская самолётостроительная корпорация «МиГ», РСК «МИГ», Ленинградское шоссе, 6, Москва, 125171, Россия

*e-mail: Arganoff @yandex.ru
**e-mail: Pimenov.ilya2020@yandex.ru
***e-mail: sergeikornev@mail.ru
****e-mail: Zla7321@yandex.ru

Аннотация

Представлены результаты экспериментальных и численных исследований обтекания моделей учебно-тренировочного самолета (УТС) с исходным и Т-образным вариантами расположения горизонтального оперения по высоте киля. Экспериментальные исследования проведены в аэродинамической трубе Т-102 ЦАГИ при скорости потока V = 50 м/с. Численное исследование показало, что благодаря особенностям структуры обтекания горизонтальное оперение в исходном положении по сравнению с Т-образным обеспечивает более благоприятные характеристики продольного момента и препятствует образованию «моментной ложки» (смене знака производной) в диапазоне углов атаки от 0 до 30°. Результаты численных исследований подтверждены экспериментальными данными.

Ключевые слова:

учебно-тренировочный самолет, горизонтальное оперение, киль, «моментная ложка», визуализация обтекания, область заторможенного потока

Библиографический список

1.  Lake J. Aero L-39 Albatros Family Variant Briefing // World Air Power Journal. 2000. Vol. 43, pp. 116-131.
2.  Долженков Н.Н. Як-130 – новое поколение учебно-боевых самолетов // Военный парад. 1999. № 3(33). С. 60.
3.  Арсеньев Е.В., Валуев Ю.Ф., Полушкин Ю.Ф. «МиГ»: полет сквозь время. – М.: Рекламное агенство АлексВ, 2020. – Т.2, 641 с.
4.  Акимов А.Н., Воробьев В.В., Демченко О.Ф. и др. Особенности проектирования легких боевых и учебно-тренировочных самолетов. – М.: Машиностроение-Полет, 2005. – 366 с.
5.  Гуляев В.В., Демченко О.Ф., Долженков Н.Н. и др. Математическое моделирование при формировании облика летательного аппарата. – М.: Машиностроение–Полет, 2005. – 496 с.
6.  Аржанов Ю.И., Ашневиц А.Я., Визель Е.П. Исследование аэродинамических характеристик компоновок маневренного самолета с двумя и тремя несущими поверхностями // Техника воздушного флота. 2011. № 2. С. 1–18.
7.  Чернов Л.Г., Милованов А.Г. Основы методологии аэродинамического проектирования маневренного многорежимного самолета-истребителя. - М.: МАИ-ПРИНТ, 2008. – 235 с.
8.  Арепьев А.Н. Проектирование легких пассажирских самолетов: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МАИ, 2006. – 637 с.
9.  Корнев С.В., Пименов И.А. Численное исследование поля скоростей за крылом при различном расположении горизонтального оперения по высоте // Труды МАИ. 2022. № 123. DOI: 10.34759/trd-2022-123-07
10.  Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Аэродинамика самолета. Динамика продольного и бокового движения. – М.: Машиностроение, 1979. – 349 с.
11.  Вождаев Е.С., Головкин В.А., Головкин М.А. и др. Методы управления взаимодействием вихревых структур с элементами самолета на больших углах атаки // Ученые записки ЦАГИ. 1996. Т. 27. № 1–2. С. 3–19.
12.  Cunningham K., Shah G.H., Frink N.T. et al. Preliminary test results for stability and control characteristics of a generic T-tail transport airplane at high angle of attack // AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference (08–12 January 2018; Kissimmee, Florida). DOI: 10.2514/6.2018-0529
13.  Rizzi A. Modeling and simulating aircraft stability and control - The SimSAC project // Progress in Aerospace Sciences. 2011. Vol. 47. No. 8, pp. 573-588. DOI: 10.1016/j.paerosci.2011.08.004
14.  Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / Пер. с нем. Г.А. Вольперта ; Под ред. Л.Г. Лойцянского. - М.: Наука, 1974. – 712 с.
15.  Мхитарян А.М. Аэродинамика: Учебн. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1976. – 445 с.
16.  Анисимов К.С., Кажан Е.В., Курсаков И.А. и др. Разработка облика самолета с использованием высокоточных методов вычислительной аэродинамики и оптимизации // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 2. С. 7-19.
17.  Воронич И.В., Колчев С.А., Панчук Д.В. и др. Об особенностях аэродинамики мало-размерного летательного аппарата нормальной схемы // Труды МАИ. 2019. № 109. DOI: 10.34759/trd-2019-109-8
18.  Шевченко А.В., Муравицкая Л.А. Численное моделирование аэродинамических характеристик беспилотных летательных аппаратов на дозвуковых скоростях // Труды МАИ. 2024. № 138. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=182661
19.  Nicolosi F., Ciliberti D., Vecchia P.D. et al. Aerodynamic design guidelines of an aircraft dorsal fin // 34th AIAA Applied Aerodynamics Conference (13-17 June 2016; Washington, D.C.). DOI: 10.2514/6.2016-4330
20.  Кириллин А.А., Федотов Э.Н., Харламов С.Н. К-ε модель турбулентности и ее применение // Труды XXI Международного симпозиума им. ак. М.А. Усова (3–7 апреля 2017; Томск). Томск : Изд-во ТПУ, 2017. Т.2. С. 714–716.