Применение метода конечных элементов для определения параметров приводнения самолетов и вертолетов различного типа

Авиационная и ракетно-космическая техника

Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов


Авторы

Неделько Д. В.1*, Сафиуллин А. Ф.2*

1. Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева – КАИ, ул. Карла Маркса, 10, Казань, 420111, Россия
2. Казанский вертолетный завод, ул. Тэцевская, 14, Казань, 420085, Россия

*e-mail: airat9415@mail.ru

Аннотация

Представлены результаты расчетных исследований по определению параметров приводнения летательных аппаратов (ЛА), проведенных с применением метода конечных элементов. К параметрам приводнения отнесены величины действующих нагрузок и параметры пространственного положения летательного аппарата. Выполнена верификация использованных математических моделей на основе экспериментальных данных, показана возможность их практического применения при оценке условий нагружения и параметров приводнения ЛА различных типов самолетов и вертолетов.

Ключевые слова

приводнение самолета, приводнение вертолета, конечно-элементное моделирование, эйлеро-лагранжевое взаимодействие, процесс динамического нагружения, верификация математической модели

Библиографический список

  1. Михайлов С.А., Неделько Д.В., Мухаметшин Т.А., Беляевский А.Н., Гонцова Л.Г. Расчетно-экспериментальное исследование динамики аварийного приводнения легкого многоцелевого вертолета // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королева (национального исследовательского университета). 2012. № 2(33). С. 91-100.

  2. Haddon D., Colombo P.G. Workshop background, objectives // Helicopter Ditching, Water Impact & Survivability Workshop (5-6 December 2011, Cologne, Germany), https://www.easa.europa.eu/newsroom-and-events/events/helicopter-ditching-water-impact-survivability...

  3. Eagles T. Helicopter Ditching a Military Perspective // Helicopter Ditching, Water Impact & Survivability Workshop (5-6 December 2011, Cologne, Germany), https://www.easa.europa.eu/newsroom-and-events/events/helicopter-ditching-water-impact-survivability...

  4. Westland A. Certification of the AW139 for ditching in sea state 6 // Helicopter Ditching, Water Impact & Survivability Workshop (5-6 December 2011, Cologne,Germany), https://www.easa.europa.eu/newsroom-and-events/events/helicopter-ditching-water-impact-survivability... (дата обращения 10.04.2018).

  5. Delorme L., Santucci P. Helicopter ditching – side floating concept // Helicopter Ditching, Water Impact & Survivability Workshop (5-6 December 2011, Cologne, Germany), https://www.easa.europa.eu/newsroom-and-events/events/helicopter-ditching-water-impact-survivability... (дата обращения 10.04.2018).

  6. Sawan A Shah. Water impact investigations for aircraft ditching analysis // School of Aerospace, Mechanical and Manufacturing Engineering College of Science, Engineering and Health RMIT University, 2010, https://researchbank.rmit.edu.au/eserv/rmit:6137/Shah.pdf

  7. Кадры съемки испытаний гидросамолета «Пони», https://www.net-film.ru/player/?filmID=55731

  8. Егоров К.В., Соколянский В.П. Физические особенности глиссирования наклонной пластины // Труды ЦАГИ. – М.: Издательский отдел ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, 2009. Выпуск 2685 «Гидродинамика скоростных двусредных аппаратов». С. 46-55.

  9. Шорыгин О.П., Беляевский А.Н., Гонцова Л.Г., Неделько Д.В. Расчетная оценка величин гидродинамических нагрузок на цилиндр в условиях его стационарного глиссирования // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2012. № 3. С. 5-10.

  10. Беляевский А.Н., Гонцова Л.Г. Экспериментальное исследование гидродинамических характеристик моделей фюзеляжей летательных аппаратов сухопутного базирования в режиме аварийной посадки на воду // Вестник Московского авиационного института. 2002. Т. 9. № 2. С. 57-65.

  11. Borrelli R., Ignarra M., Mercurio U. Experimental investigation on the water impact behavior of composite structures // Procedia Engineering. 2014. Vol. 88, pp. 85-92. DOI: 10.1016/j.proeng.2014.11.130

  12. Fasanella E.L., Jackson K.E., Sparks C.E., Sareen A.K. Water impact test and simulation of a composite energy absorbing fuselage section // Journal of the American Helicopter Society. 2005, https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20030068933.pdf

  13. Wittlin G., Smith M., Richards M. Airframe water impact analysis using a combined MSC/Dytran – DRI/Krash approach // American Helicopter Society 53rd Annual Forum (Virginia Beach, Virginia, 29April – 1May 1997), https://web.mscsoftware.com/support/library/conf/auc97/p03697.pdf

  14. Wittlin G., Schultz M., Smith M. Rotary wing aircraft water impact test and analyses correlation // American Helicopter Society 59th Annual Forum (Virginia Beach, Virginia, 2-4 May 2000), https://pdfs.semanticscholar.org/7e7f/a51dbc9b625d1e1b6950c80de07bf342e2b9.pdf

  15. Журавлев Ю.Ф., Шорыгин О.П., Шульман Н.А. О подъемной силе глиссирующего цилиндра // Ученые записки ЦАГИ. 1979. Т. 10. № 6. С. 113 – 117.

  16. Yen T., Michail M., Jmas L., Dzielski J., Datla R. Investigation of Cylinder Planing on a Flat Free Surface // 11th International Conference on Fast Sea Transportation FAST 2011 (Honolulu, Hawaii, USA, September 2011), pp. 396–403.

  17. Аржанов А.И. Вход в воду тупого клина под углом к свободной поверхности // XI Международная научная конференция по амфибийной и безаэродромной авиации «Гидроавиасалон-2016»: Сборник докладов. – М.: ЦАГИ, 2016. Ч. 1. С. 216–223.

  18. Zhuravlev Y.F., Varyukhin A.N., Shulman N.A., Arzhanov A.I., Ovdienko M.A. Experimental and theoretical investigations of cylinder with hydrodynamic interceptor glissading on flat water surface // 12th International Conference on Fast Sea Transportation FAST 2013.

  19. Крыжевич Г.Б. Гидродинамическое сопротивление вибрации удлиненного упругого тела, движущегося по поверхности жидкости с большой скоростью // XI Международная научная конференция по амфибийной и безаэродромной авиации «Гидроавиасалон-2016»: Сборник докладов. – М.: ЦАГИ, 2016. Ч. 1. С. 177–183.

  20. Логвинович Г.В. Гидродинамика течений со свободными границами: Монография. – Киев: Наукова думка, Институт гидромеханики, 1969. – 215 с.



Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024