ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ЦИТАДЕЛЬ АЭРОФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ И МЕТЕОРОЛОГИИ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

УДК 62 Бучнев А.Н., Ляхов Д.Ю., Вербицкий И.В.

Бучнев А.Н.

преподаватель

Филиал Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил

Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина (г. Челябинск, Россия)

Ляхов Д.Ю.

курсант 1 факультета подготовки штурманов Филиал Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил

Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина (г. Челябинск, Россия)

Вербицкий И.В.

курсант 1 факультета подготовки штурманов Филиал Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил

Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина (г. Челябинск, Россия)

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ЦИТАДЕЛЬ АЭРОФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ И МЕТЕОРОЛОГИИ

Аннотация: в статье приводится информация о целях и методах проведения исследований в центре изучения аэрогидродинамических измерений, а также, описание наиболее прогрессивных разработок в области аэрофизических и метеорологических измерений.

Ключевые слова: аэродинамика, метеорология, ЦАГИ, измерения.

«Авиация начинается с малого», в этих словах заключена вся суть «небесной» науки, в авиации любая мелкая деталь может очень сильно влиять на осуществление безопасности полетов, потому как любое воздушное судно является довольно «капризным ребенком» и очень требовательно к условиям проведения полетов, а от них зависит не только жизнь экипажа, а порой и сотни совершенно непричастных к авиации людей. Именно исследованием этих мелочей, разработкой наблюдения и фиксации их параметров занимается Центральный Аэрогидродинамический Институт имени Н. Е. Жуковского (ЦАГИ). ЦАГИ — это институт с вековой историей и мировым признанием, а научная база института — это люди величайшего склада ума, именно здесь создавалась практически вся Российская авиация, а экспериментальная база института — на протяжении многих лет является фундаментом проектирования воздушных судов государственной и гражданской авиации.

Говоря об изучении аэрофизических параметров, стоит отметить, что в институте была разработана интеграция более 60 аэродинамических труб и газодинамических установок, благодаря которой проводятся исследования в области аэродинамики воздушных судов, выполняющих самые разные задачи, даже в невероятно сложных условиях, также благодаря им проводятся исследования поведения летательных аппаратов на скоростях выше скорости звука [1].

ЦАГИ постоянно развивается, в процессе разработки новых технологий, возрастают требования для проведения новых экспериментов, а для этого постоянно необходимо создавать новые и совершенствовать старые измерительные системы и средства. Также, стоит отметить, что в институте разработана методика измерения массо-инерционных характеристик объектов, что позволяет активно развиваться авиа- и ракетостроению, благодаря этим технологиям для промышленного комплекса был создан целый ряд стендов позволяющий измерять массу, координаты центра масс и моменты инерции максимально точно, что дает право называть институт настоящим мировым центром в области дан-

ных технологий [3].

Говоря об изучении аэродинамических параметров, нельзя не отметить ряд разработок института созданных для проведения измерений и модуляций этих параметров:

• Многофункциональный измерительно-вычислительный комплекс ИВК М2,

• Унифицированный программный комплекс «ПОТОК»,

• Широкополосная тензотермическая аппаратура АТМ/Д24,

• Прецизионная тензотермическая аппаратура АИСТ,

• Аппаратно-программный комплекс (АПК) «ИВК М2 — ПОТОК», созданный на основе объединения двух отдельно взятых разработок — многофункционального измерительно-вычислительный комплекса ИВК М2 и унифицированного программного комплекса «ПОТОК», с четким соблюдением международных стандартов УМБ/УХ1 [2].

Благодаря аппаратно-программному комплексу, может быть выполнен практически весь спектр экспериментов и измерений, проводимых институтом в различных отраслях с соблюдением минимальных погрешностей, также комплекс очень сильно снижает затраты по его эксплуатации за счет внедренного в него модульного подхода. Уже сейчас ведутся разработки по внедрению встраиваемых интеллектуальных измерительных преобразователей.

Стоит отметить, что в институте широко применяются оптико-физические методы и средства для бесконтактных оптических измерений формы. Эти методы полезны для разработки лопастей и винтов, контроля формы лопаток турбин и компрессоров.

ЦАГИ- признанный лидер в области бесконтактного оптического измерения.

Особенность ведения аэродинамических исследований и испытаний в ЦАГИ привела к разработке уникальных методов, средств измерений, специальных эталонов и стендов метрологической аттестации, не имеющих аналогов в институтах Росстандарта:

• эталон единицы скорости воздушного потока 1 разряда ЭМС-0.05/60-240,

• рабочий эталон массы, координат центра массы и моментов инерции,

• стенд для поверки и калибровки многокомпонентных аэродинамических тензовесов,

• установка для воспроизведения единиц деформации,

• установка для калибровки видеограметрических систем и люминисцентных преобразователей давления,

• стенд для поверки и калибровки многоканальных модулей давления.

Помимо аэродинамических исследований институт активно занимается

исследованиями в области метеорологии, именно тут было создано огромное количество приборов, осуществляющих измерение и запись метеорологической информации. В метеорологической службе ЦАГИ аккредитовано 79 типов средств измерений метеорологических параметров из которых 14 типов являются уникальными и нацелены на примение в специальных отраслях. Также институт занимается изучением методик измерения параметров погоды и наблюдения за погодными явлениями, организацией ведения метеорологической экспертизы технической документации различных типов отраслей [4].

Далее приведены примеры некоторых средств измерений метеорологических параметров:

• датчик ветра М-127,

• датчик ветра малогабаритный ДВМ,

• Блок датчиков температуры и влажности ДТВ,

• Блок датчика температуры ДТ.

Исходя из особенностей работы над разработкой, модернизацией и испытанием метеорологических комплексов, институт занимается внесением коррекции в приборы измерения и регистрации погоды, а также, составлением таблиц с указанием погрешности измерений тех или иных метеорологических

приборов для увеличения параметров точности измерения погоды [5].

Одними из последних разработок института в области метеорологии являются:

• Мобильная метеостанция «Метеосоник»,

• устройство контроля мореходности «Нерпа»,

• Прототип испытательного стенда мультироторных дронов «Горизонт».

Работа мобильной метеостанции «Метеосоник» основана на вычислениях осуществляемых интегрированной нейросетью, выполняющей сбор, хранение и анализ метеоинформации для разработки прогноза погоды в заданном районе местности, в автономном режиме.

Устройство контроля мореходности «Нерпа» - предназначено для анализа, хранения, сбора и обработки метеорологической информации, с целью контроля мореходности в заданном районе, а именно, погодных факторов, влияющих на возможность осуществления движения морских судов в условиях достижения максимальной безопасности.

Прототип испытательного стенда мультироторных дронов «Горизонт» -предназначен для проведения испытаний работы дронов, моделирования различного рода нагрузок на них, для наблюдения за изменениями происходящими с дроном во время выполнения им задач в сложных метеоусловиях.

Все исследования, проводимые институтом в области метеорологии активно используются в работе по получению достоверной метеорологической информации, в авиационной метеорологии данная информация используется для обеспечения безопасности полетов, что является основной задачей метеорологического обеспечения полетов.

В совокупности аэрофизические и метеорологические исследования института создают общую картину поведения летательного аппарата в полете, благодаря чему разрабатываются метеорологические минимумы воздушных судов, которые необходимы для составления плана полетов на летную смену, а

также в зависимости от проводимых исследований формируется вывод о вводе в эксплуатацию воздушного судна.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. «В Технопарке ЦАГИ состоялся Ежегодный технологический форум «День резидента»: http://w.tsagi.ru/pressroom/news/6698/?sphrase_id=148833;

2. «ЦАГИ: взлетная площадка наших воздушных побед» https: //sdelanounas. ru/blogs/127811/;

3. «Славное гнездо авиационной науки» https://dzen.ru/aZZnQDsW6t-zXd27mZ?ysclid=lyn5z1c21q398456249;

4. На рубеже двух столетий/ Г. С. Бюшгенс, Е. Л. Бедржицкий. М.: ЦАГИ, 2008. 480 с;

5. Авиация. Энциклопедия/Г.П. Свищёв: 1994. 766 с

Buchnev A.N., Lyakhov D. Yu., Verbitsky I. V.

Buchnev A.N.

Air Force Academy named after N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarina (Chelyabinsk, Russia)

Lyakhov D.Yu.

Air Force Academy named after N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin (Chelyabinsk, Russia)

Verbitsky I.V.

Air Force Academy named after N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin (Chelyabinsk, Russia)

CENTRAL AEROGYDYNAMIC INSTITUTE CITADEL OF AEROPHYSICS MEASUREMENTS AND METEOROLOGY

Abstract: the article provides information on the goals and methods of research at the center for the study of aerohydrodynamic measurements, as well as a description of the most progressive developments in the field of aerophysical and meteorological measurements.

Keywords: aerodynamics, meteorology, TsAGI, measurements.