В России разработали уникальное крыло для винтокрылого летательного аппарата

В январе ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е.Жуковского») обсудили актуальные проблемы вертолетостроения на заседании научно-технического семинара отделения аэродинамики и динамики вертолетов, штопора и аэродинамики самолетов на больших углах атаки.

Специалисты института представили исследования в области винтокрылых летательных аппаратов, в том числе по тематике скоростных вертолетов. Примером служит изучение схемы винтокрылого летательного аппарата с останавливаемым в полете несущим винтом-крылом. Подробно об этих достижениях рассказал в докладе ведущий инженер отделения аэродинамики и динамики вертолетов, штопора и аэродинамики самолетов на больших углах атаки ФГУП «ЦАГИ» Валерий Горбань.

«Существенные ограничения скоростных возможностей вертолета определяются аэродинамическими свойствами традиционного несущего винта. Эффективным способом решения данной проблемы может оказаться останавливаемый в полете несущий винт-крыло. При вертикальном взлете он работает как обычный несущий винт, затем, после набора определенной скорости, винт останавливается и далее работает как традиционное крыло самолета, обеспечивая возможность существенного увеличения скорости полета. Ключевой трудностью в реализации данной схемы является обеспечение устойчивости и управляемости летательного аппарата в момент перехода от „вертолетного“ режима полета к „самолетному“ и обратно. В ЦАГИ мы выработали ряд технических решений, которые, надеемся, помогут справиться с описанной проблемой», — отметил Валерий Горбань. Осенью прошлого года в штопорной аэродинамической трубе института были проведены испытания, экспериментально подтвердившие возможность обеспечения стабильной и эффективной работы несущей системы аппарата с останавливаемым винтом-крылом на таких переходных режимах. Применение данной концепции, согласно предварительным оценкам специалистов, способно увеличить максимальную скорость движения вертолета с 400 до 600–700 км/ч.

Еще один способ решения проблемы создания скоростных одновинтовых вертолетов с шарнирным винтом был представлен в докладе и.о. начальника отдела отделения аэродинамики и динамики вертолетов, штопора и аэродинамики самолетов на больших углах атаки ФГУП «ЦАГИ» Евгения Борисова. Он рассказал об исследованиях несущего винта вертолета с отрицательным выносом горизонтальных шарниров. «Во многих случаях срыв потока с отступающих лопастей несущего винта является главным препятствием для увеличения скорости полета одновинтового вертолета, поскольку это приводит к ухудшению аэродинамических характеристик винта, резкому увеличению нагрузок в системе управления и увеличению вибраций вертолета. Наиболее эффективным методом решения проблемы срыва потока — применение различных способов увеличивающих аэродинамическую нагрузку на наступающих лопастях и уменьшающих ее на отступающих», — подчеркнул ученый. По его словам, повышение нагрузки на наступающих лопастях и уменьшение ее на отступающих приводит к увеличению бокового момента вертолета, для компенсации которого необходимо применять дополнительные технические решения. В ЦАГИ предложена новая концепция несущего винта с отрицательным выносом горизонтальных шарниров, которая позволяет сбалансировать одновинтовой вертолет на больших скоростях полета без применения дополнительных конструктивных решений.

Заседания научно-технического семинара по проблемам вертолетостроения проходят регулярно — два раза в месяц. Мероприятие организует ЦАГИ и проходит на площадке отделения аэродинамики и динамики вертолетов, штопора и аэродинамики самолетов на больших углах атаки. К участию в семинаре приглашаются представители АО «Камов», АО «МВЗ им. М.Л. Миля» и других предприятий, специализирующихся на исследованиях и разработке вертолетной техники.