Управление взаимодействием пространственных отрывно-вихревых структур с несущими элементами самолета

Авторы

Свирщевский С. Б., Артамонова Л. Г., Радциг А. Н., Семенчиков Н. В.^*

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

*e-mail: semenchikovnv@rambler.ru

Аннотация

Рассматриваются результаты экспериментальных исследований управления сложными отрывно-вихревыми течениями и аэродинамическими характеристиками несущих элементов: симметричных и несимметричных профилей, крыльев простой и сложной формы в плане, систем крыльев. Управление осуществлялось с помощью поперечных перегородок, установленных на профилях (верхней и нижней стороне) и крыльях, а также использования полезного взаимодействия вихревых структур системы крыльев. Исследования проведены в трех дозвуковых аэродинамических трубах МАИ при скоростях невозмущенного потока U_∞= 38,2÷47 м/с и числах Рейнольдса Re_r= 0,86×10⁶ ÷ 2,2 ×10⁶, вычисленных по характерной длине r = 1 м. Испытания отсеков крыльев с профилями проведены в диапазоне углов атаки 0...26°. Крылья и системы крыльев исследовались при углах атаки −4... + 45°. Найдено, что установка определенным образом перегородки приводит к формированию присоединенной к профилю замкнутой циркуляционной зоны с пониженным давлением и контролируемому отрыву потока. Эти явления способствуют увеличению подъемной силы профиля и могут стать эффективным средством управления их аэродинамическими характеристиками. Показано, что установка двух поперечных перегородок на верхней (подветренной) стороне консолей крыла позволяет сформировать на них управляемый отрыв потока с последующим присоединением. Это приводит к увеличению критического угла атаки, росту подъемной силы и снижению лобового сопротивления в области больших углов атаки. Установлена возможность использования эффектов взаимодействия вихревых структур в системах крыльев для повышения несущих свойств при больших углах атаки, снижения пульсаций давления на обтекаемой поверхности. Эти эффекты являются важным фактором снижения акустических нагрузок на элементы планера и понижения уровня тряски самолета.