Наближена оцінка рівня коливань аеродинамічних поверхонь керування надзвукових літаків при виникненні трансзвукового флатера теоретичними методами. Характер динамічного скривлення профілю поверхні керування. Рівні коливань аеродинамічної поверхні.
Аннотация к работе
Порівняльний аналіз теоретичних та розрахунково-експериментальних методів оцінки характеристик трансзвукового флатера 1 - Центр воєнно-стратегічних досліджень Національного університету оборони України імені Івана Черняховського, Київ;До таких явищ можна віднести і трансзвуковий флатер надзвукових літаків, у наслідок якого виникають інтенсивні коливання елементів конструкцій, які обумовлені особливостями взаємодії стрибків ущільнення з коливаннями аеродинамічних поверхонь керування. Аналіз рівняння (1) почнемо з оцінки збудженого шарнірного моменту аеродинамічної поверхні h b, \2bx bk j де АР0 - максимальна величина зміни тиску місцевого надзвукового струму на поверхні керування при умові розташування стрибків ущільнення на задньої кромки профілю та при умові відсутності коливань; З наведеного вище і з рівняння (10) слідує, що розподілений шарнірний момент поверхні керування, який обумовлений цією складовою піднімальної сили, дорівнює: Крім складової піднімальної сили, яка обумовлена динамічним кутом атаки, на профіль діє аеродинамічна сила, яка обумовлена динамічною кривизною аеродинамічного профілю поверхні керування. Оскільки збуджений шарнірний момент поверхні керування (2) має нелінійний характер, то рішення диференційного рівняння (1), тобто, визначення амплітуди коливань поверхні керування при виникненні трансзвукового флатера, можна отримати за допомогою методу енергетичного балансу [12]. Згідно з цим методом амплітуда коливань поверхні керування може бути визначена з рівності роботи розподіленого збудженого шарнірного моменту (2) і суми робіт розподілених шарнірних моментів від сил аеродинамічного (16) та від сил конструкційного демпфірування (17) за один період коливань поверхні керуванняЗ наведеного вище випливає, що запропонований теоретичний метод може бути рекомендований для попередньої наближеної оцінки рівня коливань аеродинамічних поверхонь керування надзвукових літаків при виникненні трансзвукового флатера.
Вывод
коливання аеродинамічний поверхня керування
З наведеного вище випливає, що запропонований теоретичний метод може бути рекомендований для попередньої наближеної оцінки рівня коливань аеродинамічних поверхонь керування надзвукових літаків при виникненні трансзвукового флатера.
Оцінку та прогнозування рівня коливань аеродинамічних поверхонь керування надзвукових літаків у льотних дослідженнях необхідно виконувати за допомогою розрахунково-експериментального методу. За результатами льотних досліджень уточнюються характеристики трансзвукового флатера та визначаються безпечні режими експлуатації літаків. Цій проблемі доцільно присвятити подальші дослідження.
Список литературы
1. Бисплингхофф Р. Л. Аэроупругость / Бисплингхофф Р. Л., Эшли X., Халфмэн Р. Л. - М.: Изд-во иностр. лит., 1958.-800 с.
2. Аэродинамическое исследование колеблющейся поверхности управления при трансзвукових скоростях,- М.: ЦАГИ. Обзор № 456, 1975,- 105 с.
3. Агеев Ю. И. Экспериментальное исследование установившихся колебаний элерона в околозвуковом потоке / АГЕЕВЮ.И., НАЗАРЕНКОВ.В., Невежина Т. П. - М.: Ученые записки ЦАГИ, том V, № 8, 1974. С. 71-80.
4. Левкин В. Ф. Экспериментальные исследования нестационарных аэродинамических характеристик поверхностей управления при трансзвуковых скоростях / Левкин В. Ф. - М.: Труды ЦАГИ, выпуск 2132, 1982. - 16 с.
5. Сафронов А. В. Уровень автоколебаний аэродинамических поверхностей управления при безотрывном обтекании околозвуковым потоком газа / Сафронов А. В. - К.: НАН Украины “Проблемы прочности”. - 1991. - № 4. - С. 51 - 55.
6. Сафронов О. В. Адаптована математична модель оцінки збуджених шарнірних моментів аеродинамічних поверхонь керування надзвукових літаків на трансзвукових швидкостях польоту / Сафронов О.В., Неділько О. М, Сафронов В. О. - К.: ЗНП ЦВСД НУОУ, № 3(52), 2014. - С. 28 - 33.
7. Сафронов А. В. Аэродинамическое воздействие скачков уплотнения на колеблющийся в околозвуковом потоке элерон / Сафронов А. В. - М.: Ученые записки ЦАГИ, том XXII, № 3, 1991/ - с. 110-117.
8. Свищев Г.П. Эффективность руля и шарнирные моменты его при больших скоростях / Свищев Г.П. - М.: Труды ЦАГИ, выпуск 1722, 1975. - 10 с.
9. Келдыш М. В. Избранные труды. Механика. /
10. Келдыш М. В. - М.: Наука, 1985. - 568 с.
11. Чаплыгин С. А. О давлении плоскопараллельного потока на преграждающие тела // В кн.: Избранные труды, Механика жидкости и газа. Математика. Общая механика / Чаплыгин С. А. -М.: Наука, 1976, с. 97 -130.
12. Сафронов А. В. Применение формулы Чаплыгина С. А. для оценки аэродинамической силы колеблющегося профиля / Сафронов А. В. - К.: Научно-технический сборник КВВАИУ № 7, 1989.-С. 57-62.
13. Пановко Я. Г. Введение в теорию механических колебаний / Пановко Я. Г. - М.: Наука, 1980. - 272 с.
14. Гошек И. Аэродинамика больших скоростей / Гошек И. - М.: ИЛ, 1954. - 547 с.
15. Лебедев А. А. Динамика полета беспилотных летательных аппаратов / Лебедев А. А., Чернобровкин Л. С. - М.: Оборонгиз, 1962, - 548 с.
Стаття надійшла до редакції 08.12.2014
Сафронов А. В.;1 Недилько А. Н.;2 Сафронов В. А.3
1 - Центр военно-стратегических исследований Национального университета обороны Украины имени Ивана Черняховского, Киев;
2 - Научно-методический центр Национального университета обороны Украины имени Ивана Черняховского, Киев
3 - Фонд содействия сокращению обычных видов вооружения, Киев
Сравнительный анализ теоретических и расчетно-эксперименальных методов оценки характеристик трансзвукового флаттера
Резюме. В статье показана возможность приближенной оценки уровня колебаний аэродинамических поверхностей управления сверхзвуковых самолетов при возникновении трансзвукового флаттера теоретическими методами. Оценку уровня колебаний поверхностей управления в летных исследованиях рекомендовано выполнять расчетно-экспериментальным методом.
Ключевые слова: математическая модель, колебания, аэродинамическая поверхность управления, сверхзвуковые самолеты, число М полета, трансзвуковой флаттер.
A. Safronov;1
A. Nedilko;2
V. Safronov3
1 - Center for Military and Strategic Studies National Defence University of Ukraine named Ivan Chemyhovskij
2- Scientifically-methodical center National Defence University of Ukraine named Ivan Chemyhovskij
3 - Fund of assistance to reduction of nonatomic weapons
Comparative analysis of theoretical and calculation and experimental methods to assess transonic flutter characteristics
Resume. The article shows the possibility of an approximate assessment of the of supersonic aircraft aerodynamic control surfaces oscillations level in the event of a transonic flutter by theoretical methods. Assessment of the control surfaces oscillations level in the flight recommended to perform calculation and experimental method.
Keywords: mathematical model, oscillations, aerodynamic control surface, supersonic aircraft, M number, transonic flutter.