Особенности обтекания механизированного крыла в схеме «среднеплан»

Авторы

Брагин Н. Н.^1*, Заварзина Е. А.¹, Волков А. И.², Крутов А. А.², Кузин С. А.², Пигусов Е. А.²

1. НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского», ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия
2. ФАУ «Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского», Жуковский, Московская область, Россия

*e-mail: braginnn@nrczh.ru

Аннотация

На основе анализа результатов численных исследований влияния геометрии наплыва крыла сформулированы основные рекомендации по формированию облика компоновки магистрального самолета с высоконесущей механизацией. Приведены основные этапы расчета аэродинамических характеристик крыла с механизацией во взлетной и посадочной конфигурациях на режиме H=0 м, M=0.2 при разных углах атаки. Проведено сравнение аэродинамических характеристик компоновок с двумя вариантами наплыва во взлетной и посадочной конфигурациях. Максимальный коэффициент подъемной силы больше у компоновки с вариантом наплыва №2, что связано с затягиванием отрыва потока за счет изменения формы в плане наплыва. Для разрешения градиента искомых переменных при численном решении уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу, применена вложенная структура расчетной сетки. Для разрешения течения в пограничном слое использовались пристеночные призматические слои с высотой первой ячейки, соответствующей параметру y+≤1. Смоделированы сложные отрывные течения в области сочленения наплыва и крыла. Показаны некоторые особенности обтекания механизированного крыла магистрального самолета, выполненного в схеме «среднеплан». Выработаны рекомендации по дальнейшим расчетно-экспериментальным исследованиям по повышению эффективности механизации на взлетно-посадочном режиме. 

Ключевые слова:

интегральная компоновка, магистральный самолет, несущие свойства, численное моделирование, обтекание

Список источников

1. Аэродинамика и динамика полета магистральных самолетов / под ред. Академ. РАН Г.С. Бюшгенса. М. ; Пекин : Издательский отдел ЦАГИ ; Авиа-Издательство КНР, 1995. 772 c.
2. Torenbeek E. Advanced aircraft – conceptual design, technology and optimisation of subsonic civil airplanes. Chichester : John Wiley & Sons, 2013. 436 p.
3. Аэродинамическое проектирование перспективного дальнемагистрального самолета интегральной схемы / А.Л. Болсуновский, Н.Н. Брагин, Н.П. Бузоверя и др. // Ученые записки ЦАГИ. 2023. Т. LIV, № 6. C. 63–71. 
4. Моделирование турбулентного вихревого следа за механизированным крылом / Ф.Р. Спаларт, М.Х. Стрелец, А.К. Травин, М.Л. Шур // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2001. № 5. С. 64–72.
5. The NASA B-737-100 high-lift flight research programme – measurements and computations / L.P.Yip, C.P.van Dam et al. // Aeronautical Journal. 1995. No. 989.
6. Greff E. In-flight measurement of static pressure and boundary-layer state with integrated sensors // Journal of Aircraft. 1991. Vol. 28, no. 5. P. 289–299. 
7. Петров А.В. Некоторые типы отрывного обтекания разрезных крыльев // Ученые записки ЦАГИ. 1977. Т. 8, № 2. C. 16–25.
8. Drela M. Design and optimization method for multi-element airfoils // Aerospace Design Conference. 1993. 12 p. DOI 10.2514/6.1993-969. 
9. Rumsey C.L., Lee-Rausch E.M., Watson R.D. Three-dimensional effects on multi-element high-lift computations // 40th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 14–17 January 2002, Reno, NV. 2002. 20 p. AIAA 2002-0845. 
10.  Исследования по совершенствованию аэродинамики взлетно-посадочной механизации крыла пассажирского самолета / А.Л. Болсуновский, Н.Н. Брагин, Н.П. Бузоверя, М.А. Губанова, С.И. Скоморохов, Г.В. Хозяинова // Ученые записки ЦАГИ. 2013. Т. XLIV, № 4. C. 3–14.

Скачать статью