Специалисты из НИИ механики МГУ, совместно с учеными Национального центра вертолетостроения имени М.Л. Миля и Н.И. Камова, создали методику расчета, математическую модель и программный комплекс для изучения аэроупругой устойчивости лопасти несущего винта вертолета, принимая во внимание нестабильность воздушного потока, обтекающего ее. опубликованы в журнале «Проблемы машиностроения и автоматизации».

Необходимость разработки и совершенствования методов предотвращения флаттера и дивергенции винта, а также понимание механизмов их возникновения, обусловлена тем, что эти аэроупругие явления негативно влияют на функциональные, прочностные и аэродинамические показатели несущих винтов вертолетов, что может привести к возникновению чрезвычайных ситуаций.

Математическая модель и программное обеспечение, разработанные под руководством Василия Веденеева, заместителя директора НИИ механики МГУ, обеспечивают более точный расчет нагрузок на лопасть во время ее колебаний. В отличие от большинства существующих отечественных и зарубежных моделей, где лопасть упрощенно представляется тонким профилем, исследователи использовали данные о реальных сечениях винта. Аэродинамические характеристики этих профилей получаются посредством экспериментальных исследований или численного моделирования. Кроме того, новая модель учитывает изменение силы сопротивления, сжимаемость потока, силу Кориолиса и конструкционное демпфирование лопастей. Разработанная методика аэроупругого анализа позволяет создавать полную модель несущей системы, учитывающую взаимодействие между лопастями через вал и упругую проводку системы управления.

В ходе исследования была проанализирована устойчивость лопасти перспективного вертолета в различных режимах и условиях аэродинамических нагрузок. Полученные расчетные данные были сопоставлены с результатами натурных испытаний, которые позволили определить предел флаттера несущего винта.

По результатам сопоставления экспериментальных данных и результатов расчетов было установлено, что предложенный метод обеспечивает более точное определение границ флаттера по сравнению с упрощенной методикой, которая применялась ранее в конструкторском бюро НЦВ “Миль и Камов”. Это также способствовало определению перспективных направлений для совершенствования данной методики, как указал научный сотрудник НИИ механики МГУ. Фаррух Абдухакимов.

В отношении разработанной математической модели и соответствующего программного обеспечения оформлен акт о внедрении в НЦВ «Миль и Камов». Предлагаемый метод предоставляет возможность проводить исследования флаттера и дивергенции, принимая во внимание реальную геометрию лопасти вертолета и различные формы колебаний, включая хордовый флаттер. Он позволяет оценить требуемое конструкционное демпфирование и изменения массово-жестких характеристик лопасти для обеспечения ее устойчивости.

Информация предоставлена пресс-службой МГУ