Павленко А.М.   Занин Б.Ю.   Катасонов М.М.  

Особенности обтекания модели летающего крыла при различных углах атаки и скольжения

Докладчик: Павленко А.М.

Летающим крылом называется самолет, у которого роль фюзеляжа играет крыло, в котором размещены все агрегаты, экипаж и полезная нагрузка [1]. Обычно такой самолет имеет форму, близкую к трапеции со стреловидной передней кромкой. Горизонтальное хвостовое оперение у него отсутствует. Исследования обтекания летающих крыльев стали сейчас весьма актуальными, поскольку появились малоразмерные беспилотные летательные аппараты, имеющие такую форму.
В докладе представлены результаты исследований обтекания модели летающего крыла в дозвуковой малотурбулентной аэродинамической трубе Т-324 в нашем Институте. Модель была изготовлена из дерева и покрыта несколькими слоями краски. Средняя хорда модели 375 мм. Эксперименты проведены при скорости набегающего потока 25 м/сек. Данные о характере обтекания модели крыла были получены с помощью метода визуализации поверхностных линий тока и посредством термоанемометрических измерений. Особо отметим, что числа Рейнольдса, при которых проводились измерения, соответствуют натурным (полётным) для такого аппарата.
Исследованы два основных варианта обтекания, которые возникают при малых и при больших углах атаки соответственно. При малых углах атаки это течение с образованием локального отрывного пузыря в виде узкой полосы вдоль размаха крыла. Над пузырем происходит переход от ламинарного течения к турбулентному. При большом угле атаки возникает срыв потока с передней кромки крыла и происходит образование крупномасштабных вихревых структур, как на прямом крыле  [2].
Увеличение угла скольжения приводит сначала  к  изменению положения отрывных пузырей на поверхности крыла, а затем к полному исчезновению одного из них. При большом угле атаки наличие угла скольжения позволяет сначала частично, а затем полностью устранить отрыв пограничного слоя и обеспечивает присоединенное безотрывное течение почти на всей поверхности крыла.
Кроме того, были проведены эксперименты, в которых изучались возможности управления обтеканием с помощью выступов или перегородок, установленных на передней кромке крыла. Ранее такие эксперименты проводились на моделях прямых крыльев [3]. Оказалось, что такое воздействие позволяет уменьшить размер крупномасштабных вихрей и сдвинуть их от центра к краям крыла.

ЛИТЕРАТУРА

1. Авиация: Энциклопедия. Москва, 1994. 736 с.
2. Занин Б.Ю., Козлов В.В. Вихревые структуры в дозвуковых отрывных течениях:   Новосибирск, 2011. 116 с.
3. Занин Б.Ю., Козлов В.В., Павленко А.М. Управление отрывом на модели крыла при малых числах Рейнольдса // Изв. РАН, МЖГ. – 2012. –  №3. – с.132-140.


К списку докладов