Формування обрису повітряно-реактивних двигунів малорозмірних літальних апаратів на основі комплексного моделювання - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Формування обрису повітряно-реактивних двигунів малорозмірних літальних апаратів на основі комплексного моделюванняПредставлено системний підхід до вибору обрису двигуна швидкісних легких і надлегких безпілотних літальних апаратів (БЛА), розроблені рекомендації по використанню ПРД як традиційних, так і перспективних схем в залежності від потрібних тактико-технічних характеристик і цільового призначення БЛА. У сукупності з моделювання відклику первинних перетворювачів датчиків це дозволяє отримати віртуальний випробувальний стенд обєкту дослідження, що віддзеркалює миттєвий стан фізичних полів та положень рухомих частин двигуна у псевдореальному масштабі часу. Сімейство моделей уніфіковано із застосуванням методу особливостей і використовує універсальний метод чисельного розвязання системи рівнянь на основі принципу декомпозиції і модифікованої кінцево-різницевої схеми С.К. Годунова. Запропоновано високотемпературну модифікацію індукційного датчика тиску та розроблено випробувальний стенд з визначення характеристик робочого процесу ПРД малих тяг різних типів. Подано приклади використання вимірювального комплексу стенду для отримання миттєвих та інтегральних характеристик робочого процесу ПУПРД.Одній з найважливіших проблем при створенні ДКАС високої завадозахищеності, поперед за все - всепогодних, з мініатюрними БЛА є питання вибору двигуна, що повинен забезпечувати, з одного боку - високу крейсерську швидкість польоту БЛА, а з другого - необхідну тривалість польоту. Використання у БЛА повітряно-реактивного двигуна (ПРД) відкриває можливість забезпечення високих швидкісних характеристик, але створення мініатюрних ПРД традиційних схем з тягою менш за 50-100Н, що придатні для застосування у легких та надлегких БЛА, наштовхується на значні труднощі, повязані головним чином з масштабним виродженням робочого процесу. запропоновано новий спосіб організації робочого процесу у МКПРД на основі схеми з приводним гвинтовим компресором та пристрій, що реалізує цей спосіб; вперше запропоновано технологію випереджаючих досліджень робочого процесу МКПРД з приводним гвинтовим компресором у всьому діапазоні режимів роботи на основі розробленої комплексно-сполученої моделі; Амброжевич, автором проведено вибір обрису двигуна, розроблена підмодель гвинтового компресора і адаптована комплексна модель до структури обєкту досліджень, що забезпечило проведення розрахунків робочого процесу і отримання висотно-швидкістних характеристик МКПРД.Подано системний підхід до вибору обрису двигуна швидкісних легких і надлегких БЛА, що забезпечує подолання вітрового зносу і всепогодне застосування у всьому діапазоні кліматичних умов. Наведено аналіз та розроблені рекомендації щодо використання ПРД як традиційних, так і перспективних схем в залежності від потрібних тактико-технічних характеристик і цільового призначення БЛА. Розроблена технологія випереджаючих випробувань робочого процесу в ПУПРД і МКПРД с приводним компресором обємного типу на основі комплексно-сполучених моделей, що забезпечує отримання висотно-швидкісних характеристик БЛА на початкових стадіях НДОКР. Розроблені комплексні моделі мають у своїй основі універсальні уявлення щодо домінуючих факторів робочого процесу у формі методу особливостей, для їх реалізації використовується уніфікований чисельний метод, що уявляє собою узагальнений варіант схеми “розпаду розриву”.