Керування відривом потоку за допомогою утворювачів повздовжніх вихрів

Abstract

Алєксєєнко С.І. «Керування відривом потоку за допомогою утворювачів повздовжніх вихрів» - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.07.01 «аеродинаміка та газодинаміка літальних апаратів». – Національний авіаційний університет. – Київ, 2016. Експериментальна робота присвячена розробці методу керування глобальним відривом потоку на несучих поверхнях безпілотних літальних апаратів за допомогою утворювачів повздовжніх вихрів на передній кромці крила. Наведенні результати експериментальних досліджень у аеродинамічнх трубах та результати дослідження кінематики обтікання утворювача повздовжніх вихрів на моделі стріловидного переднього горизонтального оперення за допомогою сучасної програми інтегрування рівнянь течії в’язкої рідини Нав`є-Стокса. Показано, як змінюється обтікання несучої поверхні при встановленні утворювача повздовжніх вихрів на передній кромці. Проведено дослідження моделі крила в гідродинамічній трубі, за допомогою візуалізації фарбою, детально проаналізовано розвиток глобального відриву на чистому крилі типу NACA 0015. Проведено випробування базової моделі безпілотного літального апарату М7В5, на основі яких розроблені доповнення до існуючої методики експериментальних досліджень безпілотних літальних апараті у дозвукових аеродинамічних трубах з урахуванням польоту при малих числах Рейнольдса. Проведено пошукові дослідження моделей прямого та стріловидного крил малого подовження з різними конфігураціями утворювачів повздовжніх вихрів. В результаті цих досліджень розроблена модель утворювача повздовжніх вихрів яка реалізує збільшення швидкості обтікання передньої кромки, ефективно закручує потік, ліквідує статичний гістерезис, збільшує підсмоктуючу силу. Проведено дослідження моделі учбово-бойового літака Л-39 з крилом великого подовження, що обладнане утворювачами повздовжніх вихрів на передній кромці. Показано збільшення критичного кута атаки з 19˚ до 35˚. Проведені льотні випробування моделі літака з крилом, що обладнано утворювачами повздовжніх вихрів на передній кромці. Проведено математичне моделювання переднього горизонтального оперення з одним утворювачем повздовжніх вихорів на передній кромці. Виходячи з результатів математичного моделювання зроблено висновки про зміну структури обтікання на закритичних кутах атаки за утворювачем повздовжніх вихорів, досягнення зони впливу утворювача повздовжніх вихорів задньої кромки оперення, прискорення потоку на утворювачі повздовжніх вихорів і за ним, і ефективного впливу на усунення глобального відриву потоку у порівнянні з гладким крилом.