Об особенностях аэродинамики малоразмерного летательного аппарата нормальной схемы


DOI: 10.34759/trd-2019-109-8

Авторы

Воронич И. В.1*, Колчев С. А.2**, Панчук Д. В.3***, Песецкий В. А.4****, Силкин А. А.5*****, Ткаченко В. В.6******, Нгуен Т. Т.6*******

1. Вычислительный центр им. А.А. Дородницына Российской академии наук Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» Российской академии наук, Вавилова ул., 40, Москва, 119333, Россия
2. Компания «ИНРЕА», Кронштадский бульвар, 39, корп. 1, Москва, 125499, Россия
3. АО «Кронштадт», проспект Малый В.О., 54, корп. 4, Санкт-Петербург, 199178, Россия
4. Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия
5. Научный центр прикладной электродинамики, Рижский проспект, 26, Санкт-Петербург, 190103, Россия
6. Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), МФТИ, Институтский пер., 9, Долгопрудный, Московская облаcть, 141701, Россия

*e-mail: i.voronich@yandex.ru
**e-mail: sakolchev@gmail.com
***e-mail: uas-1@mail.ru
****e-mail: pesetskiyva@gmail.com
*****e-mail: silkin-a-a@yandex.ru
******e-mail: vtkachenko52@yandex.ru
*******e-mail: thanhtung.tccn@gmail.com

Аннотация

В работе представлены результаты экспериментальных и расчетных исследований обтекания модели малоразмерного аппарата нормальной схемы в диапазоне чисел Рейнольдса Rе=2÷8x105. Экспериментальные исследования проведены в аэродинамической трубе Т-102 ЦАГИ на полной модели и на комбинации «фюзеляж-крыло» с учетом и без учета оперения и с акцентом на эффективность органов управления. Расчетное исследование выявило существенную роль ламинарно-турбулентного перехода в виде «ламинарного пузыря» на верхней поверхности крыла по всему его размаху. Визуализация обтекания показала возможности улучшения локальной аэродинамики модели. В расчете и эксперименте было достигнуто удовлетворительное согласие основных силовых и моментных характеристик полной конфигурации для докритических углов атаки.

.

Ключевые слова:

аэродинамика, малоразмерный летательный аппарат, поле течения, ламинарно-турбулентный переход

Библиографический список

  1. Авиация: Энциклопедия / гл. ред. Акад. Г.П. Свищев. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. – 736 с.

  2. Брусов В.С., Петручик В.П., Морозов Н.И. Аэродинамика и динамика полета малоразмерных беспилотных летательных аппаратов. – М.: МАИ-Принт, 2010. – 340 с.

  3. Oettershagen P. et al. Perpetual flight with a small solar-powered UAV: Flight results, performance analysis and model validation // 2016 IEEE Aerospace Conference, Big Sky, MT, 2016. DOI: 10.1109/AERO.2016.7500855

  4. Bravo-Mosquera P.D., Botero-Bolivar L., Acevedo-Giraldo D., Ceron-Munoz H.D. Aerodynamic design analysis of a UAV for superficial research of volcanic environments // Aerospace Science and Technology, 2017, vol. 70, pp. 600 – 614.

  5. Selig M.S. Summary of low speed airfoil data, Virginia Beach, SoarTech Publications, 1995, 317 p.

  6. Воронич И.В., Колчев С.А., Коньшин В.Н., Ткаченко В.В. О малоразмерном беспилотном летательном аппарате, применяемом для мониторинга территорий // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 5. С. 24 – 33.

  7. Воронич И.В., Колчев С.А., Коньшин В.Н., Панчук Д.В., Песецкий В.А., Ткаченко В.В. Аэродинамические характеристики малоразмерного беспилотного летательного аппарата // Материалы XXII научно-технической конференции по аэродинамике ЦАГИ: сборник трудов. – Жуковский: Центральный аэрогидродинамический институт имени проф. Н. Е. Жуковского, 2011. С. 44 – 45.

  8. Воронич И.В., Колчев С.А., Коньшин В.Н., Панчук Д.В., Песецкий В.А., Ткаченко В.В. Расчетно-экспериментальное исследование аэродинамических характеристик МБЛА // Материалы XXIII научно-технической конференции по аэродинамике ЦАГИ: сборник трудов. – Жуковский: Центральный аэрогидродинамический институт имени проф. Н. Е. Жуковского, 2012. С. 69 – 70.

  9. Пархаев Е.С., Семенчиков Н.В. Некоторые вопросы оптимизации профиля крыла малоразмерного беспилотного летательного аппарата // Труды МАИ. 2015. № 80. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=56884

  10. Пархаев Е.С., Семенчиков Н.В. Методика аэродинамической оптимизации крыльев малоразмерных беспилотных летательных аппаратов // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 3. С. 7 – 16.

  11. Аэродинамическая труба Т-102: http://www.tsagi.ru/experimental_base/aerodinamicheskaya-truba-t-102

  12. Langtry R.B., Menter F.R. Correlation-Based Transition Modeling for Unstructured Parallelized Computational Fluid Dynamics Codes // AIAA Journal, 2009, vol. 47, no. 12, pp. 2894 – 2906.

  13. Кравец А.С. Характеристики авиационных профилей. – М.: Оборонгиз, 1939. – 332 с.

  14. Песецкий В.А. и др. Исследование аэродинамических характеристик малоразмерной модели маневренного самолета с крылом обратной стреловидности в аэродинамической трубе Т-103 ЦАГИ // Техника воздушного флота. 2004. Т. LXXVIII. № 1. С. 20 – 24.

  15. Ермаков В.А. и др. Беспилотный летательный аппарат. Патент на полезную модель № 42502 RU, 10.12.2004.

  16. Степанов Р.П., Кусюмов А.Н., Михайлов С.А., Тарасов Н.Н. Экспериментальное исследование концевых вихрей за крылом конечного размаха // Труды МАИ. 2019. № 107. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=107894

  17. Горев В.Н., Попов С.А., Козлов В.В. Экспериментальное исследование возможности применения акустики для управления срывом потока на крыле летательного аппарата // Труды МАИ. 2011. № 46. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=26026

  18. Крюков А.В. Улучшение аэродинамических характеристик малоразмерного летательного аппарата путем применения волнистой поверхности. Автореферат дисс. на соискание ученой степени к.т.н. – Новосибирск: ИТПМ СО РАН, 2012. – 15 с.

  19. Kryvokhatko I.S., Sukhov V.V. Experimental investigation of aerodynamic performance of a small UAV with a telescopic wing // 2013 IEEE 2nd International Conference Actual Problems of Unmanned Air Vehicles Developments Proceedings (APUAVD), Kiev, 2013, pp. 17 – 20.

  20. Rodrigue H., Cho S., Han M.W. et al. Effect of twist morphing wing segment on aerodynamic performance of UAV // Journal of Mechanical Science and Technology, 2016, vol. 30, no. 1, pp. 229 – 236.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход