CC BY
52<Тешетневс^ие чтения. 2016
время взлета и посадки отпугивать птиц, но и во время перелета.
Ультразвук - это упругие волны высокой частоты со скоростью распространения в воздухе 330 м/с
и длинной волны, вычисляемой по формуле ^ =
/з
где X - длинна волны; уз - скорость звука; / - частота звуковых колебаний [3].
Преимущество применения данного метода заключается в том, что в воздушной среде есть возможность распространения ультразвуковой волны в определенном диапазоне и направлении. Для человека ультразвуковые волны на такой частоте являются безвредными.
Библиографические ссылки
1. Севрюкова Е., Ячменникова Н. Прерванный полет // Российская газета: Неделя. 2007. № 4352.
2. Информация об авиационных происшествиях и инцидентах, связанных со столкновением воздушных судов с птицами и дикими животными / Федеральное агентство воздушного транспорта. М., 2015.
3. Инженерные решения [Электронный ресурс]. URL: http://engineering-solutions.ru/ultrasound/theory/.
4. Ptiz.net Системы отпугивания птиц [Электронный ресурс]. URL: http://www.ptiz.net.
5. Федеральное агентство воздушного транспорта [Электронный ресурс]. URL: http://www.favt.ru/ dejatelnost-bezopasnost-poletov-stolknoveniya-ptici/.
References
1. Sevryukova E. Yachmennikova N. Interrupted flight // Russian newspaper. Week. Moscow, 2007. № 4352.
2. Information on accidents and incidents relating to the collision of aircraft with birds and wildlife. Federal Air Transport Agency. Moscow, 2015.
3. Engineering Solutions. Available at: http://engineering-solutions.ru/ultrasound/theory/.
4. Ptiz.net systems scaring. Available at: http://www.ptiz.net.
5. The Federal Air Transport Agency. Available at: http://www.favt.ru/dejatelnost-bezopasnost-poletov-stolknoveniya-ptici/.
© Болотова О. В., Анисимова А. А., Акзигитов Р. А., 2016
УДК 629.7.016
МЕТОДИКА И ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭКРАНОПЛАНА НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Ю. Ф. Вшивков, С. М. Кривель
Иркутский государственный университет Российская Федерация, 664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1 E-mail: 1988ufv@mail.ru
Рассматриваются методика и результаты расчета устойчивости экраноплана по углу атаки (углу тангажа), отстоянию от экрана и скорости полета. Результаты расчета получены с использованием программных комплексов ANSYS и Matlab.
Ключевые слова: экраноплан, устойчивость экраноплана, продольная статическая устойчивость, математическое моделирование.
METHODS AND PROGRAM COMPLEX OF INVESTIGATION OF LONGITUDINAL STATIC STABILITY OF WIG AT THE DESIGN STAGE
J. F. Vshivkov, S. M. Krivel
Irkutsk State University 1, Karl Marx Street, Irkutsk, 664003, Russian Federation E-mail: 1988ufv@mail.ru
This paper considers the method and results of calculation of stability of WIG angle of attack (pitch angle), equidistance from the screen and speed. The calculation results obtained use the ANSYS and Matlab software systems.
Keywords: WIG, WIG stability, longitudinal static stability, mathematical modeling.
Летательный аппарат (экраноплан, самолет и т. п.) является статически устойчивым по параметру, если при изменении этого параметра возникают силовые факторы (силы или моменты), стремящиеся устранить
приращение параметра. Продольная статическая устойчивость проявляется в собственно продольном движении, т. е. при движении летательного аппарата в плоскости, совпадающей с плоскостью его симмет-
Эксплуатация и надежность авиационной техники.
рии. В работе продольная статическая устойчивость экраноплана рассматривается как его статическая устойчивость по трем параметрам: истинной скорости полета, углу атаки (тангажа), высоте полета над экраном (отстоянию).
Решению задачи обеспечения устойчивости экраноплана в продольном движении посвящено достаточно много работ, основополагающими из которых принято считать работы [1; 2]. В данных работах предлагается критериальный подход к оценке устойчивости экраноплана по углу атаки и отстоянию от экрана. Вопрос устойчивости экраноплана также рассматривается в работе [3], согласно которой экрано-план устойчив по скорости в том случае, когда производная отстояния от экрана по скорости полета в установившемся полете имеет положительный знак.
В работе предлагается и реализован в виде методики и математической модели следующий подход.
Комплекс аэродинамических характеристик определяется с использованием системы ANSYS. С целью оценки области кинематических параметров применимости ANSYS к решению поставленных задач и достоверности результатов выполнены методические исследования на основе сопоставления результатов расчета с экспериментальными данными и результатами моделирования других авторов [4]. Аэродинамические характеристики представлены в виде массивов значений в зависимости от угла атаки, для различных значений отстояния от экрана. Поскольку аэродинамические характеристики, в особенности коэффициент продольного момента, зависят от положения центра масс (точки, относительно которой происходит вращение экраноплана), были произведены расчеты для нескольких положений центра масс. Для нахождения промежуточных значений аэродинамических характеристик использовалась интерполяция данных. Произведена оценка статической устойчивости экраноплана по следующим производным: коэффициенту продольного момента по углу атаки; коэффициенту продольного момента по отстоянию от экрана (для различных центров масс и различных отстоянии от экрана). Экраноплан будет устойчив по углу атаки в том случае (рассматривается прямолинейный горизонтальный полет), если знак производной продольного момента по углу атаки отрицательный, и устойчив по отстоянию от экрана, если знак производной продольного момента по отстоянию также отрицательный.
Данная методика была реализована в виде программного комплекса, который позволяет: производить анализ полученных аэродинамических характеристик; исследовать на основе математического эксперимента статическую устойчивость экраноплана при изменениях параметров полета и изменении формы экраноплана; определять его предельную заднюю центровку, то есть минимально допустимый запас устойчивости, при котором возможные возмущающие
воздействия иа экраноплан не приведут к недопустимым большим изменениям угла атаки и отстоянию от экрана. В качестве платформы математического моделирования используется система MatLab. На её основе создан программный продукт Aerobatic 1.0.
Результаты моделирования позволяют оценить непосредственно характер поведения экраноплана в случае изменения определяющих параметров, оценить его статическую устойчивость и построить область устойчивости, определить область допустимых конструктивно-компоновочных факторов. Важной является возможность исследовать устойчивость эк-раноплана еще на этапе предварительного проектирования.
Библиографические ссылки
1. Иродов Р. Д. Критерии продольной устойчивости экраноплана // Ученые записки ЦАГИ. 1970. Т. 1, № 4.
2. Жуков В. И. Особенности аэродинамики, устойчивости и управляемости экраноплана. М. : Изд. отдел ЦАГИ, 1997. 81 с.
3. Грязин В. Е., Стрелков В. В. Устойчивость, управляемость и принципы автоматизации управления экранопланом на крейсерском режиме полета // Ученые записки ЦАГИ. 2004. Т. XXXV, № 3-4. С. 79-89.
4. Вшивков Ю. Ф., Галушко Е. А., Кривель С. М. Комплексная оценка достоверности расчета аэродинамических характеристик сложных объектов с использованием ANSYS [Электронный ресурс] // CredeExperto: транспорт, общество, образование, язык. 2015. № 1(03). URL: http://ce/if-mstuca.ru (15 февраля 2016).
References
1. Irodov R. D. Criteria for longitudinal stability WIG // Scientific notes TsAGI. 1970. T. 1, № 4.
2. Zhukov V. I. Peculiarities of aerodynamics, stability and control WIG. M. : Publishing Department of CAI, 1997. 81 p.: ill.
3. Griazin V. E., Strelkov V. V. Ustoichivost', upravliaemost'i printsipy avtomatizatsii upravleniia ekranoplanomna kreiserskom rezhime poleta [Stability, controllability and principles of ekranoplan control automation in a cruising flight mode] // Uchenye zapiski TsAGI - TsAGI Scientific Notes. 2004. Vol. XXXV, № 3-4. P. 79-89.
4. Vshivkov Iu. F., Galushko E. A., Krivel' S. M. [Comprehensive assessment of calculation reliability of aerodynamic characteristics of complex objects using ANSYS] // CredeExperto: transport, obshchestvo, obrazovanie, iazyk. 2015. № 1 (03). Available at: http://ce.if-mstuca.ru (accessed 15 February 2016). (In Russ.)
© Вшивков Ю. Ф., Кривель С. М., 2016
