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

дозвуковой і трансзвуковой аероинамики із введенням в експлуатацію нових аеродинамічних труб дозволили зробити стрибок влетних даних літаків. Цьому сприяли й збільшення потужності двигунів, розробка повітряних гвинтів змінюваного кроку, створення нових конструционних матеріалів на основі алюмінію й нових технологічних процесів для обробки

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, як Н. Е.

Жуковський, С. А. Чаплигин, Б. Н. Юр’єв, В. В. Голубєв, М. В. Келдиш, С. А. Христианович, Г. П. Свищев, В. В. Струминский і багато хто інші, перебували на чолі прогресу авіації

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 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...


Основні етапи розвитку аеродинаміки літаків

Categories: Нові твори

Links