Основні етапи розвитку аеродинаміки літаків
Нагадаю основні етапи розвитку науково – дослідницьких робіт в області аеродинаміки літаків вітчизняної авіації. У перші післяреволюційні роки бурхливий розвиток аеродинаміки, як і в теоретичному, так і в прикладному змісті, і в першу чергу у вивченні прикордонного шару, одержало своє практичне застосування. Були закладені основи норм стійкості й керованості, вивчені флатбер і бафтинг у застосуванні до конкретних типів літальних апаратів, розроблені серії нових швидкісних і несучих профілів крила смеханизацией.
Розроблені основи
Як і у всякій науці, що веде роль у рішенні завдань в області аеродинаміки належала фундаментальним теоретичним дослідженням, на базі яких будувалися розрахункові інженерні методи, що становлять основу прикладної теорії. Корифеї радянської аеродинаміки, такі,
Труднощі прикладного використання теоретичних досліджень полягала в тому, що теоретичні рішення могли бути знайдені тільки для окремих форм профілів, крил, тіл обертання. Це означало, що майже для всіх практично використовуваних в авіації форм через відсутність у той час ЕОМ, що дозволяють використовувати чисельні методи, більша частина теоретиків була зайнята конкретними розрахунками. Правильність базової теорії й наближених методів рішення вимагали експериментальної перевірки – підтвердження, а якщо необхідно, те й експериментальних виправлень, що мало й має місце й до сьогодення часу
Для таких перевірок була побудована експериментальна труба ЦАГИ діаметром 3 м і потім друга – діаметром 6 м. У створенні експериментальної бази ЦАГИ особливо велика роль А. Н. Туполева. Тут, на думку Г. П. Свищева, з повною силою виявився талант Андрія Миколайовича як організатора великого масштабу. Створення аеродинамічних труб з такими розмірами й високими швидкостями потоку уможливило випробування великих по розмірах моделей, щодозволяють точно моделювати форми літаків, відпрацьовувати їхні аеродинамічні характеристики, а часто випробовувати й натуральні елементи літака, у тому числі фюзеляж
У числі перших досягнень аеродинамиков того років було обклеювання полотном гофра поверхонь фюзеляжу на літаку АНТ-4, що дало великий ефект по поліпшенню літних даних. У порядок допуску в повітря літака в перший раз втрутився попередник АТК ВВС, що визначив, що без відповідного свідчення ЦАГИ жодна машина не може піднятися в повітря. Від ЦАГИ літальний апарат одержує свій повітряний паспорт, що дає право на перший зліт
Був створений довідник конструктора, у котрий були включені всі розділи аеродинаміки літака : аеродинаміка крила й повітряних гвинтів, охолодження двигунів, аеродинамічний розрахунок, стійкість і керованість, перевірка на штопор, методика випробувань в еродинамических трубах і методика літних випробувань
Подальшим розвитком цього напрямку було створення керівництва для конструкторів, де давалися рекомендації з питань від вибору геометричних форм літака до одержання результатів испвтаний моделей в аеродинамічній трубі що дозволяють урахувати особливості й деталі реальної конструкції літака
Другим напралением розвитку прикладної науки є нагромадження фактів. В аеродинаміці, як і в будь-якій науці, говорив А. М. Черемухин, факти для розвитку теорії й прикладних методів розрахунку приносять пізнання явленй природи. Ці факти, кк правильно сказаний, упізнаються з “Несподіваних тіл”, що виникають при експлуатації літаків і їхніх випробувань, а також при вивченні в аеродинамічних трубах. На базі осмислення фактів іде розробка теорії, а потім уже на базі теорії й накопичених експериментальних даних створюються прикладні розрахункові методи
Літні випробування завжди були отличнм джерелом інформації, тому що вони проходять у натурних умовах і є найбільш достовірними джерелами для полученя науково-практичних даних. Саме тому вже в минулому у вітчизняних КБ створювалися експериментальні літаки починаючи з літака АНТ-4, про яке вже говорилося
Однак, фудаментальние випробування залишалися на стороні аеродинамічних труб, кторие будувалися в нашій країні, і їхні обсяги й ступінь досконалості були вже такими, що в 1944 році в трубі Т-101 ЦАГИ випробовувався літак ТУ-2, а в кабіні літака перебував льотчик-випробувач
З появою турбореактивних двигунів з’явилася можливість подолання ” звуквого бар’єра ” і виходу самоета на надзвукову швидкість. Для досліджень нових ефектів була побудована трансзвуковая аеродинамічна труба, а потім уведені в експлуатацію аеродинамічні труби більших надзвукових швидкостей.
Особливе місце в аеродинаміці й літакобудуванні займає пізнання трансзвуковой швидкості польоту, що стоили життя багатьом льотчикам – випробувачам і ставив у важке положення тих, хто будує літаки й приймає їх в експлуатацію.
Перехід військової й цивільної авіації до надзвукових швидкостей польоту й здійснення тривалих польотів зажадали рішення багатьох завдань. Для цього насамперед було необхідно істотно підвищити аеродинамічна якість літака на цих швидкостях і вирішити питання стійкості й балансування літака у всьому діапазоні швидкостей – від дозвуковой до надзвукової. Питання теплостійкості конструкційних матеріалів, змащення й герметиків стали одними з визначальних для констукций, що працюють в умовах циклічного аеродинамічного нагрівання, характерного для високих надзвукових швидкостей польоту.
Останні 40-50 років характеризувалися бурхливим ростом швидкостей, висот і значним збільшенням дальності польоту на дозвуковой швидкості, особливо для транспортних і пасажирських літаків. За цей період авіація збільшила максимальні швидкості приблизно в 4 рази, висоту й дальність – в 2, 5-3 рази. Цей скочок став можливим завдяки широкому впровадженню в авіацію реактивних двигунів
За рубежем створенням апаратів важче повітря займалися Хенсен, Венси, Лилиенталь, Адер, Шанют і ін., а науковими дослідженнями в цій області й експериментами в аеродинамічних трубах – ейфель у Франції, Кейли в Англії й Ленгли ВСША.
Польоти братів Райт, Сантос – Дюмона, Блерио, Кертиса, Уточкина, Єфімова й ін. поклали початок систематичним польотам ввоздухе.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)