Российские ученые исследуют управление отрывным обтеканием крыла самолета с помощью микрорельефа поверхности

Для решения проблемы падения подъемной силы и предотвращения выхода самолета на критические углы атаки (например, во время неблагоприятных метеоусловий или при ошибках экипажа) ученые Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) исследуют возможность управления отрывным обтеканием крыла с помощью микрорельефа поверхности.

На первом этапе фундаментальной работы, ведущейся в рамках НИР ЦАГИ "Микрорельеф", специалисты научного института создали концепцию микрорельефа. Разработка представляет собой комплекс вихрегенераторов зигзагообразной формы, выполненных из полимерной пленки и распределенных по обтекаемой поверхности.

После этого в дозвуковой аэродинамической трубе Т-129 в Жуковском было исследовано оптимальное расположение рельефа на крыле. Испытания модели крыла проводились при скорости потока 15–20 м/с, на углах атаки от 0 до 35 градусов, с разными позициями микрорельефа.

"В ходе экспериментов нам удалось выяснить, что наиболее эффективным является расположение микрорельефа в районе передней кромки крыла. Это не только увеличивает максимальный коэффициент подъемной силы, но и существенно замедляет ее снижение на закритических углах атаки", — рассказал Максим Устинов, замначальника отделения исследования аэротермодинамики гиперзвуковых летательных аппаратов ФГУП "ЦАГИ".

Следующим шагом стали испытания воздействия микрорельефа на крыло с механизацией, показавшие эффективность использования разработки на предкрылке.

Разработанная концепция может быть применена на разных типах летательных аппаратов. Так, в этом году планируется апробирование методики на модели лопасти несущего винта вертолета. Исследования будут проведены на специальном стенде отделения аэродинамики и динамики вертолетов ЦАГИ.

В ходе работ ученые изучат механизм влияния рельефа на нестационарный отрыв потока. Это позволит усовершенствовать параметры ноу-хау для использования на профиле лопасти несущего винта. Ожидается, что применение микрорельефа существенно повысит аэродинамические характеристики вертолета, в частности его максимальную скорость.