Ученые ЦАГИ разработали оборудование для изучения ...
Компания: ЦАГИ
Современные производители гражданской авиационной техники предъявляют все более высокие требования к точности характеристик, получаемых при аэродинамических исследованиях моделей летательных аппаратов. В связи с этим актуальным становится изучение как стационарных, так и нестационарных параметров, влияющих на них в потоке аэродинамической трубы.
К нестационарным параметрам воздушного потока относятся, в частности, пульсации полного и статического давления в рабочей части трубы. Знание этих показателей необходимо для совершенствования методики проведения экспериментальных исследований. Ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского") разработали способ измерения данных характеристик непосредственно в экспериментальной установке.
На первом этапе специалисты ЦАГИ спроектировали и изготовили специальное оборудование - насадок типа Пито-Прандтля (удлиненная металлическая трубка с отверстиями, принимающими поток). Конструктивные особенности насадка позволяют защитить датчики давления, установленные в нем, от повреждения мелкими частицами, которые могут содержаться в потоке аэродинамической трубы.
"При этом перед нами встает сложный вопрос: как измерить нестационарное давление с высокой точностью? Мы разработали математическую модель, которая позволяет определять его значения перед приемным отверстием по показаниям датчиков, установленных в насадке", - рассказала инженер первой категории отделения аэродинамики самолетов ФАУ "ЦАГИ" Елена Анохина.
Ученые института разработали методику калибровки таких приемников. Насадок с внутренними и установленными рядом с приемными отверстиями эталонными датчиками (измеряющими давление без искажения) оценивался двумя способами. В первом случае с помощью генератора звука и акустической системы моделировались частоты от 20 до 11 000 Гц. Во втором - производилось импульсное воздействие путем разрыва резинового шарика. В обоих вариантах доказано, что при применении разработанной математической модели показания датчиков в насадке можно восстанавливать расчетным путем до значений эталонных приборов.
Далее насадок с датчиками полного и статического давления был размещен в рабочей части аэродинамической трубы Т-128. Благодаря этому впервые измерены пульсации полного давления в этой установке. Кроме того, изучено запаздывание штатных приемников полного и статического давления. Все это позволит ученым ЦАГИ получать более точные характеристики исследуемой модели летательного аппарата.
Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского") основан 1 декабря 1918 года. Сегодня ЦАГИ - крупнейший государственный научный центр авиационной и ракетно-космической отрасли Российской Федерации, где успешно решаются сложнейшие задачи фундаментального и прикладного характера в областях аэро- и гидродинамики, аэроакустики, динамики полета и прочности конструкций летательных аппаратов, а также промышленной аэродинамики. Институт обладает уникальной экспериментальной базой, отвечающей самым высоким международным требованиям. ЦАГИ осуществляет государственную экспертизу всех летательных аппаратов, разрабатываемых в российских КБ, и дает окончательное заключение о возможности и безопасности первого полета. ЦАГИ принимает участие в формировании государственных программ развития авиационной техники, а также в создании норм летной годности и регламентирующих государственных документов.
Национальный исследовательский центр "Институт имени Н.Е. Жуковского" (далее - Центр) создан в соответствии с Федеральным законом от 4 ноября 2014 года № 326-ФЗ, принятым во исполнение поручения Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина от 15 сентября 2011 года № ВП-П7-6543, для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики.
Центр осуществляет от имени Российской Федерации полномочия учредителя и собственника имущества организаций в соответствии с перечнем, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 декабря 2015 года № 2489-р, в порядке и объеме полномочий, которые устанавливаются Правительством Российской Федерации.
В состав ФГБУ "НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского" входят следующие предприятия: ФАУ "ЦАГИ" (г. Жуковский, Московская область); ФАУ "ЦИАМ им. П.И. Баранова" (г. Москва); ФАУ "ГосНИИАС" (г. Москва); ФАУ "СибНИА им. С.А. Чаплыгина" (г. Новосибирск); ФКП "ГкНИПАС" (пос. Белозерский, Московская область).