Вплив режиму польоту на навантаження від неспокійного повітря
DOI:
https://doi.org/10.20535/0203-3771422021268893Ключові слова:
зовнішні навантаження, крило літака, безперервна турбулентність, чисельна аеродинаміка, параметри польоту, нестаціонарна аеродинамікаАнотація
Дослідження присвячено визначенню впливу висоти та швидкості польоту на навантаження, що виникають на крилі літака, при польоті в умовах безперервної турбулентності. Конструкція літака моделюється за допомогою пружно-балкової схематизації. Модальний аналіз конструкції літака виконано з різною кількістю обчислюваних тонів. Для моделювання обтікання поверхні літака використовується панельний метод дипольної решітки та постійних тисків (DLM/CPM). Розгляд різних швидкостей польоту показав необхідність розгляду як мінімальних так і максимальних швидкостей, оскільки при зміні швидкості змінюється розподіл навантажень за розмахом крила. Визначено, що максимальні значення поперечної сили та згинального моменту виникають при польоті на мінімальній висоті, а максимальне значення крутного моменту на крилі досягається при максимальному числі Маха. Також запропоновано ефективний метод для зменшення часу обчислень динамічних навантажень, що полягає у визначенні та врахуванні мінімально необхідної кількості тонів власних коливань.
Посилання
Бисплингхофф Р. Л. Аэроупругость / Р. Л. Бисплингхофф, Х. Эшли, Р. Л. Халфмэн. – Москва: ИЛ, 1958.
Quasi-steady doublet-lattice correction for aerodynamic gust response prediction in attached and separated transonic flow / D. Friedewald, R. Thormann, C. Kaiser, J. Nitzsche. // CEAS Aeronaut J. – 2018. – № 9. – С. 53–66.
Improved Quasi-Steady Aerodynamic Model with the Consideration of Wake Capture / J. Hu, H. Xuan, Y. Yu, J. Zhang. // AIAA Journal. – 2020. – № 58(5). – С. 2339–2346.
Haddadpour H. Evaluation of quasi-steady aerodynamic modeling for flutter prediction of aircraft wings in incompressible flow / H. Haddadpour, R. D. Firouz-Abadi. // Thin-Walled Structures. – 2006. – № 44(9). – С. 931 936.
Bird H. J. A. Unsteady lifting-line theory and the influence of wake vorticity on aerodynamic loads / H. J. A. Bird, K. Ramesh. // Theor. Comput. Fluid Dyn. – 2021. – № 35. – С. 609–631.
Mahran M. Aero-elastic characteristics of tapered plate wings / M. Mahran, H. Negm, A. El-Sabbagh. // Finite Elements in Analysis and Design. – 2015. – № 94. – С. 24–32.
A reduced order state space model for aeroelastic analysis in time domain / C. R. Marqui, D. D. Bueno, L. C. S. Goes, P. J. P. Gonçalves. // Journal of Fluids and Structures. – 2017. – № 69. – С. 428–440.
Murua J. Applications of the unsteady vortex-lattice method in aircraft aeroelasticity and flight dynamics / J. Murua, R. Palacios, J. M. R. Graham. // Progress in Aerospace Sciences. – 2012. – № 55. – С. 46–72.
Certification specifications and acceptable means of compliance for large Aeroplanes CS-25. Amendment 26 [Електронний ресурс] // European Union Aviation Safety Agency. – 2020. – Режим доступу до ресурсу: https://www.easa.europa.eu/sites/default/files/dfu/cs-25_amendment_26_0.pdf.
Белоцерковский С. М. Крыло в нестационарном потоке газа / С. М. Белоцерковский, Б. К. Скрипач, В. Г. Табачников. – Москва: Наука, 1971.
Hoblit F. M. Gust Loads on Aircraft: Concepts and Applications / Hoblit., 1988. – 306 с. – (AIAA education series).
Ивантеев В. И. Интерактивное многодисциплинное проектирование летательных аппаратов. Версия 10.6 / В. И. Ивантеев, Т. В. Снисаренко, В. Д. Чубань. – Москва, 2004.
Гевко Б. А. Методи визначення аеродинамічних навантажень під час польоту у безперервній турбулентності / Б. А. Гевко, Ю. І. Бондар. // Механіка гіроскопічних систем. – 2019. – № 38. – С. 60–69.
Кузнецов О. А. Динамические нагрузки на самолет / О. А. Кузнецов. – Москва: Издательство физико-математической литературы (Физматлит), 2008. – 264 с.
Ивантеев В. И. Методы расчета собственных форм и частот колебаний самолета на основе интегральных уравнений движения / В. И. Ивантеев, М. А. Стеба. // Труды ЦАГИ. – 1988. – № 2405.
Евсеев Д. Д. Алгоритм расчета матриц податливости конструкций летательных аппаратов методом подконструкций применительно к задачам аэроупругости / Д. Д. Евсеев, А. А. Рыбаков. // Ученые записки ЦАГИ. – 1981. – № ХІІ(5). – С. 139–142.
Wright J. R. Introduction to aircraft aeroelasticity and loads / J. R. Wright, J. E. Cooper. – Chichester: John Wiley & Sons, 2008.
Basutkar A. Frequency Analysis of Aircraft Wing Using FEM / A. Basutkar, K. Baruah, S. K. Kudari. – Singapore: Springer, 2020. – 527–533 с. – (Recent Trends in Mechanical Engineering). – (Lecture Notes in Mechanical Engineering).
Kwaśniewski L. Application of grid convergence index in FE computation / Kwaśniewski. // Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences. – 2013. – № 61(1). – С. 123–128.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
