Будущее российской авиации. Модели каких самолётов сейчас исследуются в ЦАГИ?
Научно-исследовательская работа «Исследование эффективности нетрадиционных аэродинамических схем магистральных самолётов» значительно продвинулась в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ). Одной из основных задач этого исследования является анализ компоновок дальнемагистральных самолетов с овальным фюзеляжем.
В рамках проекта «Интеграл-МС», ученые ЦАГИ проводят сопоставление аэродинамических схем разных моделей самолетов, спроектированных для перевозки от 220 до 250 пассажиров на расстояние от 8000 до 9000 километров.
Необходимость разработки альтернативных компоновок магистральных самолетов обусловлена внедрением новых технологий и стремлением к увеличению эффективности использования аэродинамической схемы. Ведь правильный выбор аэродинамической схемы позволит не только сократить сопротивление воздуха и увеличить скорость полета, но и повысить экономичность и безопасность полетов.
Команда исследователей ЦАГИ сосредоточена на поиске новаторских решений, основываясь на принципах оптимальной аэродинамики и использовании альтернативных топлив. Такие исследования являются важным шагом в развитии авиации, позволяющим совершенствовать дальнемагистральные самолеты и повышать их конкурентоспособность на мировом рынке авиаперевозок.
Интегральные аэродинамические компоновки для магистральных самолётов открывают перед индустрией авиации множество перспектив. Такие конфигурации обеспечивают возможность значительного увеличения пассажировместимости, расширение объёмов топлива и интеграцию дополнительного электрического оборудования в рамках концепций электрического движения.
Однако на сегодняшний день инновационные аэродинамические схемы для транспортных самолетов практически не нашли применения, будь то в России или за рубежом. Этот факт вызван отсутствием прорывных технологий и ограничениями в распространении инноваций в авиационной отрасли.
Вместе с тем, новые композитные конструкции планера предоставляют огромные возможности для дальнейшего совершенствования аэродинамических концепций. Комбинирование инновационных аэродинамических схем с передовыми материалами и технологиями может позволить реализовать все преимущества и потенциал интегральных композиций для магистральных самолетов.
В создании перспективного авиационного комплекса военно-транспортной авиации (ПАК ВТА) на фоне современных вызовов и потребностей обороноспособности страны неотъемлемую роль играют тактико-технические требования, разработанные Минобороны России в 2020 году. ПАО «Ил» возглавляет разработку аванпроекта данного комплекса, стремясь к созданию инновационного и эффективного военно-транспортного средства.
Проведение анализа предыдущих опытно-конструкторских работ компании «Ильюшин», особенно в рамках создания военно-транспортного самолета М-60 в рамках ОКР ОКБ Мясищева, становится ключевым этапом в формировании технического задания для нового ПАК ВТА. Благодаря опыту работы головного конструкторского бюро Дивизиона транспортной авиации «Ильюшин», возможно учесть и использовать наработки предшествующих инициатив.
Фюзеляж нового военно-транспортного самолета, разрабатываемого в рамках ПАК ВТА, планируется иметь овальную форму, что обусловлено требованиями современности, эффективности и безопасности военно-транспортных операций.
Магистральные самолёты будущего, разрабатываемые учёными ЦАГИ, представляют собой инновационные концепции, выходящие за рамки классической компоновки.
В рамках исследований были выделены три потенциальные конфигурации: МС-1, МС-2 и МС-3. Каждая из них имеет свои особенности и преимущества, способные революционизировать авиацию будущего. По информации из пресс-службы института, конфигурация МС-3 отличается от остальных уникальной компоновкой, вследствие которой улучшаются аэродинамические характеристики и несущие свойства на низких скоростях.
Благодаря овальному фюзеляжу МС-2 и МС-3 уменьшается расход топлива, что делает эти самолёты более экономичными и экологически чистыми. Особенно стоит отметить, что повышается пассажировместимость, что не только обеспечивает комфорт для пассажиров, но и увеличивает эффективность эксплуатации. Кроме того, планируется увеличить площадь нижней палубы, что позволит перевозить больше грузов и обеспечить максимальную универсальность этих воздушных судов.
В процессе экспериментов в аэродинамической трубе малых скоростей на скорости 50 м/с были проведены испытания на комбинированной аэродинамической модели, разработанной и изготовленной специалистами ЦАГИ для проверки трёх различных конфигураций. Эксперименты включали изучение аэродинамических характеристик и эффективности управления с помощью рулей высоты и направления.
В результате исследования стало ясно, что каждая конфигурация имеет свои особенности в поведении при различных углах атаки и скольжения. Результаты показали, какие из них обладают лучшими аэродинамическими характеристиками и способностью к управлению, что важно для оптимизации конструкции и функциональности воздушного судна.
Сравнительный анализ подтвердил ранее проведенные исследования, указав на то, что даже при отсутствии значительных различий с классической схемой на малых скоростях, конфигурация МС-3 все же проявила себя в лучшем свете с точки зрения несущих и моментных параметров. Эти результаты могут послужить основой для дальнейших усовершенствований и разработок в области авиации.
Последним этапом научных исследований в Центральном аэрогидродинамическом институте будет проведение серии испытаний со смоделированным комбинированным объектом. Этот этап исследований предполагает изучение поведения модели в условиях трансзвуковой аэродинамической трубы на режимах, схожих с крейсерскими.
Интерес представляет не только само протекание испытаний, но и их результаты, которые могут дать новый взгляд на взаимодействие комбинированных моделей с потоком воздуха. Эксперименты в трансзвуковой аэродинамической трубе являются важным шагом в раскрытии особенностей аэродинамического поведения объектов в реальных условиях полёта.
В ходе предстоящих испытаний предполагается тщательное контролирование всех параметров, чтобы получить надежные данные для дальнейшего анализа и обобщения. От эффективности и точности проведения испытаний зависит понимание принципов работы комбинированных моделей в воздушной среде и их потенциальное применение в различных областях авиации.
Источник — https://dzen.ru/a/Zk2vNz-5_zvUFVoY
