Численные исследования профиля крыла экраноплана с использованием метода зеркальных отображений

Авиационная и ракетно-космическая техника

2025. Т. 32. № 1. С. 7–13.

Авторы

Павленко О. В.1, 2*, Февральских А. В.3**, Натур М. З.4***

1. Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия
2. Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), МФТИ, Институтский пер., 9, Долгопрудный, Московская облаcть, 141701, Россия
3. Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 603950, ГСП-41, Н.Новгород, ул. Минина, д. 24
4. Московский физико-технический институт (государственный университет), МФТИ, ул. Гагарина, 16, Жуковский, 140180, Россия

*e-mail: olga.v.pavlenko@yandex.ru
**e-mail: a.fevralskih@gmail.com
***e-mail: natourzaki@gmail.com

Аннотация

Проведены численные исследования влияния экрана (земли) на обтекание профилей крыла NACA 5312 и Clark Y+, с неотклоненным (δзак = 0) и отклоненным на δзак = 20° закрылком с использованием программы, основанной на решении осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса. Дано сравнение с экспериментальными данными, полученными в аэродинамической трубе. Численные исследования влияния близости земли на несущие свойства профилей показали, что на подъемную силу профиля одновременно оказывают влияние такие факторы, как высота над землей, угол атаки, угол отклонения закрылка. Вследствие этого при проектировании экранопланов нужно рассматривать интерференцию частей конструкции и экрана совместно с условиями полета для нахождения оптимальных условий его движения. 

Ключевые слова:

Экранопланы, аэродинамические характеристики, CFD методы

Библиографический список

  1.  Ганин С.М. Создание экранопланов: от прошлого века до наших дней // Транспорт Российской Федерации. Журнал о науке, практике, экономике. 2014. № 6(55). С. 54-59.
  2.  Пустошный А.В., Аносов В.Н., Ганин С.М. и др. Перспективы развития высокоскоростного водного транспорта в России: монография. СПб.: Изд-во ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова, 2010. 124 с.
  3.  Белавин Н.И. Экранопланы. Л.: Судостроение, 1968. 176 с.
  4.  Иродов Р.Д. Критерии продольной устойчивости экраноплана // Ученые записки ЦАГИ. 1970. Т. 1. №4. С. 63-72.
  5.  Белевин Н.И. Экранопланы (по данным зарубежной печати). 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Судостроение, 1977. 230 с.
  6.  Грумондз В.Т., Полищук М.А., Черторыжская С.С. Выбор параметров аэродинамического и динамического облика беспилотного планирующего летательного аппарата // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т. 19. № 4. С. 5-12.
  7.  Кривель С.М., Галушко Е.А. Влияние параметров компоновки экраноплана схемы «Тандем» на его аэродинамические характеристики // Вестник инженерной школы ДВФУ. 2022. № 2(51). С. 3–16. DOI: 10.24866/2227-6858/2022-2/3-16
  8.  Сакорнсин Р., Попов С.А. Оптимизация аэродинамического облика крыла гидросамолета с поплавком на конце // Труды МАИ. 2012. № 57. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=31133
  9.  Qu Q., Wang W., Liu P., Agarwal R.K. Airfoil aerodynamics in ground effect for wide range of angles of attack // AIAA Journal. 2015. Vol. 53. No. 4, pp. 1048–1061. DOI: 10.2514/1.J053366
  10.  Жуков В.И. Особенности аэродинамики, устойчивости и управляемости экраноплана. М.: Издательский отдел ЦАГИ, 1997. 30 с.
  11.  Мещеряков И.Н. Влияние конструктивных и режимных параметров на устойчивость экраноплана вблизи опорной поверхности // Научный вестник МГТУ ГА. 2010. № 151. С. 175-180.
  12.  Суржик В.В., Санхорова А.А. Самостабилизирующиеся экранопланы схемы «Утка» с шасси на воздушной подушке // Вестник ИрГТУ. 2014. № 6(89). С. 74-78.
  13.  Кудряшов А.А. Исследование адаптивной панели крыла и ее влияние на продольную устойчивость экраноплана // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2017. Т. 2. С. 470-473.
  14.  Чирков П.Р., Никушкин Н.В. Адаптивные крыльевые системы в приложении к обеспечению апериодической продольной устойчивости экраноплана вблизи опорной поверхности // Сибирский аэрокосмический журнал. 2007. № 3. С. 82-84.
  15.  Назаров Д.В. Аэродинамика летательного аппарата вблизи земли: Учеб. пособие. Самара: Изд-во Самарского университета, 2019. 120 с.
  16.  Ливеринова М.А., Тряскин Н.В. Численное определение движения профиля над экраном и определение его аэродинамических характеристик // Морские интеллектуальные технологии. 2021. Т. 2. № 1-2(51). С. 44-50. DOI: 10.37220/MIT.2021.51.1.024
  17.  Болотин А.А. Математическое моделирование движения экраноплана при разгоне // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2013. № 5(102). С. 283-286.
  18.  Галушко Е.А., Кривель С.М. Оценка аэродинамических и летно-технических характеристик экраноплана с учетом поддува струи от воздушного винта // Вестник инженерной школы ДВФУ. 2021. № 1(46). С. 10-23. DOI: 10.24866/2227-6858/2021-1-2
  19.  Luchkov А.N. To the question of calculating the run distance of the lightweight WIG plan at the stage of preliminary design // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 1027, Workshop on Materials and Engineering in Aeronautics (16-17 October 2020; Moscow, Russia). DOI: 10.1088/1757-899X/1027/1/012016
  20.  Fevralskikh A., Makhnev M. Determination and analysis of roll and yaw rotary derivatives of WIG craft vehicle using numerical simulation // Aerospace Systems. 2023. Vol. 6. No. 3, pp. 151-156. DOI: 10.1007/s42401-022-00176-4
  21.  Qu Q., Lu Z., Liu P., Agarwal R.K. Numerical Study of Aerodynamics of a Wing-in-Ground-Effect Craft // Journal of Aircraft. 2014. Vol. 51. No. 3, pp. 913-924. DOI: 10.2514/1.C032531
  22.  Mohid Z., Kamdani K., Ibrahim M.R. et al. Aerodynamic Analysis of Wing-in-Ground (WIG) Effect Vehicle: Wing Profile and Orientation // Advances in Science and Technology. Vol. 136. 11th Asia Conference on Mechanical and Materials Engeneering (8-11 June 2023; Sapporo, Japan). DOI: 10.4028/p-EtST7m
  23.  Hiemcke C. NACA 5312 in ground effect: wind tunnel and panel code studies // AIAA Journal. 1997. AIAA-97-2320, pp. 829-838.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2025