Эффективность разработки молодых ученых ЦАГИ подтверждена на практике

Стремительное развитие беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) открыло новые возможности для использования воздушного пространства и определило еще один вектор в авиастроении. Один из самых быстрорастущих классов — это дроны самолетного типа, применяемые в сфере мониторинга земной поверхности и различных объектов.

Ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») ведут разработку новых решений для такого типа ЛА.

Важным условием для наблюдений за земной поверхностью с помощью БПЛА является выгодное расположение камеры в носовой части фюзеляжа. При этом обеспечение широкого угла обзора требует замены традиционного тянущего винта двигательной установки на толкающий. Однако, такая конфигурация имеет ряд недостатков: снижение ресурса винта, падение тяги из-за неравномерного потока, взаимное влияние на хвостовое оперение и т.д. Для компенсации этих недостатков коллективом ученых ЦАГИ было спроектировано и изготовлено устройство для оптимизации потока перед толкающим воздушным движителем.

Разработка специалистов института позволит увеличить тягу винта одновременно снизив ее потери при росте скорости полета. Эффективность устройства, спрямляющего поток, была подтверждена на практике в ходе цикла испытаний в аэродинамической трубе ЦАГИ. Все работы по проекту осуществлены молодыми специалистами института из отделений аэродинамики силовых установок, аэродинамики летательных аппаратов, аэродинамики и динамики вертолетов, штопора и аэродинамики самолетов на больших углах атаки.

Объясняя принцип действия устройства для оптимизации потока, инженер ФГУП «ЦАГИ» Олег Дружинин подчеркнул, что лопасть воздушного винта действует по тем же законам, что и крыло летательного аппарата. Это означает, что она будет эффективно работать только в небольшом диапазоне углов атаки. Аппарат, спрямляющий набегающий воздушный поток, перенаправляет его таким образом, чтобы он подходил к лопасти всегда под оптимальным для нее углом атаки вне зависимости от скорости набегающего потока и вращения винта, что дает ряд преимуществ.

«Применение спрямляющего аппарата позволит облегчить вес конструкции и уменьшить потребную мощность двигателя, что в свою очередь снизит расход топлива или разряд батареи. Другое преимущество — сохранение эффективности работы винта при малом размере хвостовой части, как, например, у малоразмерных беспилотных летательных аппаратов. Однако эти оценки необходимо будет подтвердить на следующих этапах исследований. Прошедшие эксперименты подтвердили, что наше предложение работает и имеет потенциал для развития», — пояснил начальник отдела ФГУП «ЦАГИ», кандидат технических наук Виталий Губский.

Ранее работа молодых ученых института «Устройство для оптимизации потока, взаимодействующего с толкающим воздушным движителем» стала призером Национальной научно-технической конференции Союза машиностроителей России.