Оцінка аеродинамічних характеристик ступінчастої мотогондоли силової установки літального апарату
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.183403Ключові слова:
ступінчаста мотогондола, аеродинамічний опір, подйомна сила, газотурбінний двигун, турбовентиляторна приставкаАнотація
Метою роботи є оцінка аеродинамічних характеристик ступінчастої мотогондоли газотурбінного двигуна з турбовентиляторною приставкою. Для проведення досліджень використовувався метод модельного фізичного експерименту. Аеродинамічна труба, в якій було проведено дослідження, забезпечена необхідним обладнанням, що включає в себе різні насадки статичного і динамічного тиску з координатними пристроями та ін. Для експериментальних досліджень було створено моделі мотогондол авіаційної силової установки з переднім розташуванням модуля вентилятора та з заднім розташуванням турбовентиляторної приставки. Проведено експериментальні дослідження аеродинамічних характеристик ступінчастої мотогондоли газотурбінного двигуна з турбовентиляторною приставкою.
Результати дослідження показали можливість зниження аеродинамічного опору ступінчастої мотогондоли двигуна з турбовентиляторною приставкою в порівнянні з мотогондолою турбореактивного двоконтурного двигуна з переднім розташуванням вентилятора. В діапазоні кутів атаки α=0...20° значення аеродинамічного опору ступінчастої мотогондоли для газотурбінного двигуна з турбовентиляторною приставкою знижується на 49...55 %.
Отримані результати показали, що коефіцієнт підйомної сили ступінчастої мотогондоли газотурбінного двигуна з турбовентиляторною приставкою збільшується на 24…64 %. Коефіцієнт аеродинамічного опору нижче на 18...28 % у порівнянні з коефіцієнтом аеродинамічного опору циліндричної мотогондоли двоконтурного турбореактивного двигуна в діапазоні кутів атаки α=2...20°. Отримані результати свідчать про перспективність використання двигунів з турбовентиляторною приставкою. Конструкційна особливість ступінчастої мотогондоли дозволить зменшити втрати ефективної тяги двигуна за рахунок зниження аеродинамічного опору майже в два рази і підвищити паливну економічність двигуна
Посилання
Chekalova, N. I. (2015). Methods of calculation of engine gondolas and landing gears resistance. Civil Aviation High Technologies, 211, 136–137.
Malouin, B., Gariépy, M., Trépanier, J.-Y., Laurendeau, É. (2015). Internal Drag Evaluation for a Through-Flow Nacelle Using a Far-Field Approach. Journal of Aircraft, 52 (6), 1847–1857. doi: https://doi.org/10.2514/1.c033093
Zhang, Y., Chen, H., Fu, S., Zhang, M., Zhang, M. (2015). Drag prediction method of powered-on civil aircraft based on thrust drag bookkeeping. Chinese Journal of Aeronautics, 28 (4), 1023–1033. doi: https://doi.org/10.1016/j.cja.2015.06.015
Robinson, M., MacManus, D. G., Sheaf, C. (2018). Aspects of aero-engine nacelle drag. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering, 233 (5), 1667–1682. doi: https://doi.org/10.1177/0954410018765574
Trapp, L. G., Argentieri, H. G. (2010). Evaluation of nacelle drag using computational fluid dynamics. Journal of Aerospace Technology and Management, 2 (2), 145–153. doi: https://doi.org/10.5028/jatm.2010.02026410
Li, J., Gao, Z., Huang, J., Zhao, K. (2013). Aerodynamic design optimization of nacelle/pylon position on an aircraft. Chinese Journal of Aeronautics, 26 (4), 850–857. doi: https://doi.org/10.1016/j.cja.2013.04.052
Sasaki, D., Nakahashi, K. (2011). Aerodynamic Optimization of an Over-the-Wing-Nacelle-Mount Configuration. Modelling and Simulation in Engineering, 2011, 1–13. doi: https://doi.org/10.1155/2011/293078
Peters, A., Spakovszky, Z. S., Lord, W. K., Rose, B. (2014). Ultra-Short Nacelles for Low Fan Pressure Ratio Propulsors. Volume 1A: Aircraft Engine; Fans and Blowers. doi: https://doi.org/10.1115/gt2014-26369
Robinson, M. H., MacManus, D. G., Richards, K., Sheaf, C. (2017). Short and slim nacelle design for ultra-high BPR engines. 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting. doi: https://doi.org/10.2514/6.2017-0707
Savelyev, A., Zlenko, N., Matyash, E., Mikhaylov, S., Shenkin, A. (2016). Optimal design and installation of ultra high bypass ratio turbofan nacelle. AIP Conference Proceedings, 1770. doi: https://doi.org/10.1063/1.4964065
Tereshchenko, Y. Y., Tereshchenko, Y. M., Doroshenko, K. V., Usenko, V. Y. (2018). Profile resistance of a gas-turbine engine nacelle with a turbofan attachment. Problems of friction and wear, 4, 64–73.
Yugov, O. K., Selivanov, O. D. (1980). Soglasovanie harakteristik samoleta i dvigatelya. Moscow: Mashinostroenie, 200.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Yuriy Yu. Tereshchenko, Yuriy M. Tereshchenko, Alexander Sklyarov, Ekaterina Doroshenko, Pavlo Humeniuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
