Визначення закономірностей роботи струменевої системи злету літального апарату із соплами спеціальної форми, що живиться від газогідравлічного акумулятора
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.349295Ключові слова:
літальний апарат, газогідравлічний акумулятор, рідинно-струменеве сопло, вертикальний зліт, обчислювальна гідродинаміка, енергетичні характеристикиАнотація
Об’єктом дослідження є робочі процеси рідинної соплової системи, що живиться від газогідравлічного акумулятора яка використовується для злету літального апарату. Робота направлена на знаходження закономірностей роботи гідравлічної системи, що включає газогідравлічний акумулятор та сопла зі змінною формою поперечного перетину які функціонують при змінному тиску. Дані закономірності визначають кінематичні параметри літального апарату який приводиться в рух за допомогою рідинної соплової системи. Чисельне моделювання робочих процесів сопел спеціальної форми показало підвищення вихроутворення та більш різке збільшення швидкості у ядрі потоку на кінцевій ділянці сопла. Встановлено, що втрати енергії для сопел зі змінною формою поперечного перетину є на 4% більшими ніж для конічних сопел. Визначені закономірності протікання процесів заряджання та розряджання газогідравлічного акумулятора надали можливість встановити оптимальне співвідношення між масою рідини та заповненого акумулятора рівне 0,23. Показано, що максимальний обсяг енергії та рідини отримується за умови роботи сопел при змінному тиску який падає нижче за початковий тиск зарядки. На основі тягового зусилля сопла визначені залежності висоти підйому, швидкості та прискорення літального апарату від його маси. Встановлено, що при співвідношенні маси літального апарату до маси газогідравлічного акумулятора, рівному 2.0, соплова система забезпечує лише горизонтальний розгін до швидкості відриву, а при значенні співвідношення менше 0.2 забезпечується вертикальний підйом та горизонтальний розгін до швидкості відриву. Результати досліджень можна використати для оцінки граничних можливостей системи злету при використанні води у якості робочого тіла
Посилання
- Muliadi, J. (2018). An empirical method for the catapult performance assessment of the BPPT-developed UAVs. Journal of Physics: Conference Series, 1130, 012033. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1130/1/012033
- Franky, Z. (2012). Pat. No. US2013068895A1. Device and System for Propelling a Passenger. declareted: 10.10.2012; published: 21.03.2013. Available at: https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DUS2013068895A1
- Sutton, G. P., Seifert, H. S. (1950). Rocket Propulsion Elements. Physics Today, 3 (2), 31–32. https://doi.org/10.1063/1.3066790
- de Iaco Veris, A. (2020). Fundamental Concepts on Liquid-Propellant Rocket Engines. Fundamental Concepts of Liquid-Propellant Rocket Engines, 1–61. https://doi.org/10.1007/978-3-030-54704-2_1
- Salenko, O. F., Strutynskyi, V. B., Zahirniak, M. V. (2005). Efektyvne hidrorizannia. Kremenchuk: KDPU, 488.
- Zhang, Z., Yi, B., Tan, Z. (2021). Numerical Simulation of Flow Field in the Laval Nozzle Based on Euler Equation. Journal of Physics: Conference Series, 2012 (1), 012089. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2012/1/012089
- Huang, F., Mi, J., Li, D., Wang, R. (2020). Impinging Performance of High-Pressure Water Jets Emitting from Different Nozzle Orifice Shapes. Geofluids, 2020, 1–14. https://doi.org/10.1155/2020/8831544
- Leon-Quiroga, J., Newell, B., Krishnamurthy, M., Gonzalez-Mancera, A., Garcia-Bravo, J. (2020). Energy Efficiency Comparison of Hydraulic Accumulators and Ultracapacitors. Energies, 13 (7), 1632. https://doi.org/10.3390/en13071632
- Qin, Z., Liu, K., Zhao, X. (2023). A smooth control allocation method for a distributed electric propulsion VTOL aircraft test platform. IET Control Theory & Applications, 17 (7), 925–942. https://doi.org/10.1049/cth2.12427
- Fedorets, O. O., Salenko, O. I. (Eds.) (2009). Hidravlika, hidro- ta pnevmopryvody. Kyiv: Znannia, 502.
- Fedorets, V. O., Pedchenko, M. N., Strutynskyi, V. B. et al. (1995). Hidropryvody ta hidropnevmoavtomatyka. Kyiv: Vyshcha shkola, 463.
- Chen, X., Pan, H., Chen, L. (2025). Effect of Nozzle Geometry on Erosion Characteristics in Abrasive Water Jet: Experimental and Numerical Analysis. Lubricants, 13 (3), 132. https://doi.org/10.3390/lubricants13030132
- Bladder Accumulators. AS and ASP type. Available at: https://www.epeitaliana.it/en/product/as-and-asp-type/
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Serhii Strutinskiy, Dmytro Kostiuk, Igor Gryshko, Andrii Zilinskyi
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.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
