Экспериментальные исследования вихрегенераторов на передней кромке крыла

Авторы

Волобуев Р. А.^*, Галкин М. Ю.^**, Кузнецов А. В.^***, Остриков А. , Слитинская А. Ю.^****

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: haruogawa.05@gmail.com
**e-mail: o9366891.953@gmail.com
***e-mail: alexkuzn@gmail.ru
****e-mail: flinas@yandex.ru

Аннотация

Представлены результаты экспериментальных исследований вихрегенераторов различной формы, установленных на передней кромке крыла. Цель исследования –повышение эффективности вихрегенераторов на отсеках крыла, а также на модели летательного аппарата, близкой к конфигурации реального высокоманевренного учебно-тренировочного самолета. Показано, что благодаря установке серповидного вихрегенератора увеличивается максимальное значение коэффициента подъемной силы крыла самолета и снижаются размеры отрывной зоны. Приведены результаты испытаний с визуализацией, наглядно демонстрирующие затягивание отрыва. 

Ключевые слова:

экспериментальные исследования эффективности вихрегенераторов, пассивные методы управления отрывом потока, аэродинамические характеристики крыла

Список источников

1.  Ghoddoussi A., Miller L.S. A Conceptual Study of Airfoil Performance Enhancements Using CFD // AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference (13-16 August 2012; Minneapolis, Minnesota). DOI: 10.2514/6.2012-4655
2.  Konig J., Hansen H., Coustols E., et al. New technologies in low speed aerodynamics wind tunnel and flight test demonstrated in AWIATOR // European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS’2004; 24–28 July, 2004; Jyvaskyla), p. 953.
3.  Брагин Н.Н., Губанова М.А., Курилов В.Б., и др. Экспериментальные исследования влияния малоразмеренных элементов на аэродинамические характеристики пассажирского самолета на взлетно-посадочных режимах полета // Материалы XXV научно-технической конференции по аэродинамике (27–28 февраля 2014; п. Володарского). Жуковский: Издательский отдел ЦАГИ, 2014. С. 72-73.
4.  Pearcey H.H. Introduction to shock-induced separation and its prevention by design and boundary layer control // In: Lachmann G. (ed) Boundary layer and flow control. Its Principles and Application. Pergamon Press, Oxford; 1961. Vol. 2, pp. 1166-1344. DOI: 10.1016/B978-1-4832-1323-1.50021-X
5.  Артамонова Л.Г., Белов И.А., Мамчур В.И. и др. Численное и физическое моделирование турбулентного обтекания пластины с поперечными ребрами // Инженерно-физический журнал. 1987. Т. 52. № 1. С. 43-51.
6.  Pauley W., Eaton J. Experimental study of the development of longitudinal vortex pairs embedded in a turbulent boundary layer // AIAA Journal. 1988. Vol. 26. No. 7, p. 816-823. DOI: 10.2514/3.9974
7.  Павленко A.M., Занин Б.Ю., Катасонов М.М. и др. Преобразование структуры отрывного течения с помощью локального воздействия // Теплофизика и аэромеханика. 2010. Т. 17. № 1. С. 17-22.
8.  Багхдади М.К. Численные исследования интерференции генератора вихрей и крыла с воздушным винтом // Вестник Московского авиационного института. 2025. Т. 32. № 2. С. 27-35. URL: https://vestnikmai.ru/publications.php?ID=184988
9.  Багхдади М.К., Павленко О.В., Раздобарин А.М. Численные исследования улучшения обтекания крыла с тянущим воздушным винтом // Журнал технической физики. 2024. Т. 94. № 12. С. 2092–2095. DOI: 10.61011/JTF.2024.12.59269.334-24
10.  Godard G., Stanislas M. Control of a decelerating boundary layer. Part. 1: Optimization of passive vortex generators // Aerospace Science and Technology. 2006. Vol. 10. No. 3, pp. 181-191. DOI: 10.1016/j.ast.2005.11.007
11.  Абрамова К.А., Павленко О.В., Петров А.В. и др. Расчетные исследования аэродинамических характеристик высоконесущего профиля крыла с управлением пограничным слоем на крейсерских и взлетно-посадочных режимах полета // Ученые записки ЦАГИ. 2024. Т. 55. № 3. С. 27-41.
12.  Брутян М.А., Волков А.В., Вышинский В.В. и др. Модификация формы генератора вихрей с целью повышения его эффективности // Ученые записки ЦАГИ. 2023. Т. 54. № 1. С. 20-27
13.  Карякин О.М., Сахарова А.И., Слитинская А.Ю. и др. Исследование пассивных вихрегенераторов на прямом и стреловидном крыльях // Модели и методы аэродинамики: сборник тезисов XVII Международной школы-семинара (04–11 июня 2017; Евпатория). С. 80.
14.  Наливайко А.Г., Урусов А.Ю., Успенский А.А. и др. Экспериментальные исследования управления подъемной силой крыла с помощью распределенных по его поверхности актуаторов // Ученые записки ЦАГИ. 2017. Т. 48. № 1. С. 37–52.
15.  Низов С.Н. Аэрогидродинамическая поверхность, группа вихрегенераторов и способ установки группы вихрегенераторов. Патент RU 2749524 C1. Бюл. № 17, 11.06.2021.
16.  Харитонов А.М. Техника и методы аэрофизического эксперимента. 2-е изд. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. 644 с.
17.  Устименко М.В. Исследование влияния шелковинок на аэродинамические характеристики и спектры обтекания модели прямого крыла с профилем NACA0018 в аэродинамической трубе Т-1 МАИ // Гагаринские чтения – 2022: Сборник тезисов XLVIII Международной молодежной научной конференции (12–15 апреля 2022; Москва). М.: Изд-во Перо, 2022. С. 16-17.
18.  Волобуев Р.А., Галкин М.Ю., Кузнецов А.В. и др. Экспериментальные исследования пассивного метода затягивания потока на отсеке крыла в АДТ Т-1 МАИ // Материалы XXXIII Научно-техническая конференция по аэродинамике (15–16 декабря 2022; Жуковский). Жуковский: Издательский отдел ЦАГИ, 2022. С. 44.
19.  Занин Б.Ю., Козлов В.В. Вихревые структуры в дозвуковых отрывных течениях: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ, 2011. 116 c.
20.  Матюшенко А.А., Гарбарук А.В. Численное исследование влияния трехмерных «грибообразных» структур на характеристики обтекания крыловых профилей // Тепловые процессы в технике. 2016. Т. 8. № 1. С. 31-35.
21.  Брыляков А.П., Жаркова Г.М., Занин Б.Ю. и др. Отрыв потока на прямом крыле при повышенной внешней турбулентности // Ученые записки ЦАГИ. 2004. Т. 35. № 1-2. С. 57-62.