Ученые ЦАГИ исследуют концепции создания самолетов различной грузоподъемности

Ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») провели серию испытаний моделей самолетов различной грузоподъемности. Эксперименты проведены в рамках НИР «Разработка концепций для создания магистральных и региональных самолетов следующего поколения» по госконтракту с Министерством промышленности и торговли Российской Федерации.

Цель исследования — разработать концепцию создания семейства воздушных судов различной грузоподъемности с минимальными затратами. «Когда мы проектируем самолет с увеличенной грузоподъемностью или дальностью полета на базе другого — это всегда и увеличение взлетного веса. Логичный шаг в этом случае — проектирование крыла большей площади по сравнению с прототипом. В то же время целесообразно максимально использовать существующие элементы конструкции. В данной работе мы изучаем способы создания новой компоновки крыла с минимальными затратами времени и ресурсов», — рассказал начальник отдела отделения аэродинамики самолетов ФАУ «ЦАГИ» Иван Чернышев.

Специалисты российского центра авиационной науки предложили технологию проектирования крыльев различной площади для линейки перспективных транспортных воздушных судов. Объектами исследования стали две компоновки. Первая — тяжелый коммерческий (транспортный) самолет с двумя двигателями и полезной нагрузкой 70–80 т. Вторая — сверхтяжелый вариант с четырьмя двигателями, полезная нагрузка которого вдвое выше. Для упрощения и удешевления создания большого самолета внешняя консоль крыла взята от крыла «младшего» члена семейства, а площадь увеличена за счет центропланной вставки с дополнительными двигателями. Предварительно ученые ЦАГИ выполнили аэродинамическое проектирование крыльев отдельно для каждой компоновки. Далее специалисты спроектировали составное крыло четырехдвигательного самолета на базе двухдвигательного.

«Главный вопрос — каковы будут потери в аэродинамических характеристиках при таком подходе по сравнению с проектированием крыла с чистого листа. Ответ на него и был целью исследования», — пояснил Иван Чернышев.

Ученые провели серию испытаний тематических моделей. Эксперименты проводились в аэродинамической трубе ЦАГИ Т-106. По их результатам ученые пришли к выводу, что составное крыло по аэродинамическому качеству всего на 1,5% уступает варианту, спроектированному с нуля. Это подтверждает эффективность разработанной концепции. Также испытания подтвердили скоростные характеристики.