Карпович Елена Анатольевна Разработка научно-методического обеспечения для формирования облика и оценки характеристик легкого самолета с крылом коробчатой схемы на ранних этапах проектирования

Краткое описание

Карпович Елена Анатольевна Разработка научно-методического обеспечения для формирования облика и оценки характеристик легкого самолета с крылом коробчатой схемы на ранних этапах проектирования

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

кандидат наук Карпович Елена Анатольевна

Введение

Глава 1: Аналитический обзор исследований, посвященных коробчатой схеме крыла

1.1 Теоретические работы, посвященные коробчатой схеме крыла

1.1.1 Неплоские схемы крыльев и их индуктивное сопротивление

1.1.2 Оценка прочности и расчет веса крыла коробчатой схемы

1.1.3 Проблема устойчивости самолета с крылом коробчатой схемы

1.1.4 Аэродинамическая компоновка самолета с крылом коробчатой схемы

1.1.5 Влияние низких чисел Рейнольдса на аэродинамические характеристики самолета с крылом коробчатой схемы

1.2 Проекты, в которых была реализована коробчатая схема крыла

1.3 Самолеты с крылом коробчатой схемы, находящиеся в эксплуатации

Заключение к главе

Глава 2: Научно-методическое обеспечение для проектирования самолета с крылом коробчатой схемы

2.1 К вопросу об оптимальном соотношении подъемной силы крыльев

2.2 Аэродинамический модуль научно-методического обеспечения

2.2.1 Определение параметров аэродинамических профилей легкого самолета с крылом коробчатой схемы

2.2.1.1 Нахождение местных значений коэффициента подъемной силы, обеспечивающих оптимальное распределение циркуляции по размахам крыльев

2.2.1.2 Определение средней линии профилей и углов атаки сечений для обеспечения потребных значений коэффициента подъемной силы

2.2.1.3 Определение угла скоса потока, вызванного влиянием одного крыла на другое

2.2.2 Аналитический расчет АДХ самолета с крылом коробчатой схемы на крейсерском, взлетном и посадочном режимах

2.3 Модуль исследования устойчивости и балансировки самолета с крылом коробчатой схемы

2.3.1 Определение углов установки крыльев, обеспечивающих достижение заданного коэффициента подъемной силы самолетом с двумя несущими поверхностями одинаковой плановой геометрии (с учетом скоса потока)

2.3.2 Балансировка системы из двух несущих поверхностей

2.3.3 Аэродинамический момент тангажа самолета коробчатой схемы в установившемся прямолинейном полете без крена и скольжения

2.3.4 Продольная балансировка самолета с крылом коробчатой схемы в горизонтальном установившемся полете

Заключение к главе

Глава 3: Внедрение разработанных модулей научно-методического обеспечения в процесс проектирования самолета с крылом коробчатой схемы. Верификация предложенных методик расчета

3.1 Внедрение разработанных модулей научно-методического обеспечения в процесс проектирования самолета с крылом коробчатой схемы

3.1.1 Выбор категории самолета для исследования

3.1.2 Обоснование компоновочных решений при проектировании легкого самолета с крылом коробчатой схемы

3.1.2.1 Компоновка крыльев коробчатой схемы

3.1.2.2 Геометрические особенности крыльев коробчатой схемы

3.1.2.3 Расположение винтомоторной установки на самолете с крылом коробчатой схемы

3.1.2.4 Фюзеляж самолета с крылом коробчатой схемы

3.1.4. Геометрия механизации и рулей. Устойчивость и управляемость самолета с крылом коробчатой схемы

3.1.4.1 Вертикальные стабилизаторы, рули направления, элероны, угол поперечного "V" крыла. Боковая устойчивость и управляемость

3.1.4.2 Продольная устойчивость самолета с крылом коробчатой схемы. Разбег центровок самолета с крылом коробчатой схемы

3.1.5 Аэродинамические профили самолета с крылом коробчатой схемы и эквивалентного моноплана

3.1.5.1. Аэродинамические профили эквивалентного моноплана

3.1.5.2 Аэродинамические профили крыльев самолета с крылом коробчатой схемы

3.2 Численное моделирование и верификация предложенных методик расчета

3.2.1 Численное моделирование

3.2.1.1 Моделирование в программе XFLR5

3.2.1.2 Моделирование в программе FLZ-Vortex

3.2.1.3. Моделирование в программе FloEFD

3.2.2 Продувки модели легкого самолета с крылом коробчатой схемы в аэродинамической трубе МАИ Т-1

3.2.3 Сравнение расчетных и экспериментальных данных по легкому самолету с крылом коробчатой схемы

3.2.4. Сравнение расчетных и экспериментальных данных по самолету По-2 с модифицированным сочлененным крылом

Заключение к главе

Глава 4: Сравнение характеристик легкого самолета с крылом коробчатой схемы и эквивалентного моноплана

4.1 Сравнение легкого самолета с крылом коробчатой схемы с эквивалентным монопланом по частным критериям эффективности

4.2 Сравнение аэродинамических характеристик легкого самолета с крылом коробчатой схемы и эквивалентного моноплана на основании аналитического расчета

4.3 Вес топлива, потребный для выполнения полета по типичному для аппарата данного класса профилю

4.3.1 Вес топлива: взлет

4.3.2 Вес топлива: крейсерский полет, посадка; суммарный вес топлива

4.4 Модуль расчета веса крыла коробчатого самолета

Заключение к главе

Заключение к диссертации

Список использованной литературы

Приложение 1. Основные настройки, обеспечивающие решение задачи по численному расчету обтекания модели самолета с крылом коробчатой схемы и модели эквивалентного моноплана в

программе Е1оБЕБ

Приложение 2. Основные параметры и характеристики аэродинамической трубы Т-1

Приложение 3. Программа испытаний модели самолета с крылом коробчатой схемы в аэродинамической трубе Т-1 МАИ

Приложение 4. Анализ результатов продувок модели самолета с крылом коробчатой схемы в аэродинамической трубе МАИ Т-1

Пятикратные испытания

Испытания на автомодельность

Продольные характеристики при крейсерской конфигурации

Боковые характеристики при крейсерской конфигурации

Эффективность рулей направления

Эффективность рулей высоты, продольная балансировка, разбег центровок

Эффективность взлетно-посадочной механизации

Приложение 5. Программа испытаний модели самолета По-2 с модифицированным сочлененным крылом в аэродинамической трубе Т-1 МАИ