Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (г. Жуковский), 16.06.2022
Дата публикации: 17.06.2022
Обледенение летательного аппарата – одна из важнейших проблем при эксплуатации воздушного судна, напрямую влияющая на безопасность полёта. Исследования этой темы ведутся в Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). В настоящее время специалисты работают над проектом в рамках конкурса Российского фонда фундаментальных исследований, практическим результатом которого станут модели обледенения аэродинамических поверхностей самолёта. Для изготовления имитаторов льда учёные ЦАГИ применяют аддитивные технологии.Специальные накладки, имитирующие лёд на поверхностях аэродинамической модели воздушного судна, специалисты института разрабатывают в технологии стереолитографии. В качестве основного конструктивного материала используется жидкий фотополимер, затвердевающий под воздействием ультрафиолетового облучения.
Поскольку поверхность наледи имеет достаточно сложную форму, для разработки имитаторов учёные применяют как расчётные, так и экспериментальные данные, полученные в аэрохолодильной трубе ЦАГИ. В свою очередь, результаты проекта позволят в дальнейшем уточнить и усовершенствовать цифровые математические модели расчётных случаев обледенения, используемые специалистами.
«Накладки позволяют нам изучить влияние льда на аэродинамические характеристики летательного аппарата. Имитаторы обледенения наносятся на те поверхности модели воздушного судна, которые наиболее уязвимы перед этим нежелательным явлением – например, передняя кромка крыла. Далее экспериментально определяется воздействие льда на параметры устойчивости и управляемости. В результате мы можем пополнить банк аэродинамических данных по влиянию обледенения, а в перспективе – дать актуальные рекомендации пилотам, как избежать его негативных последствий в полёте», — пояснил начальник отдела научно-технического центра научно-производственного комплекса ФАУ «ЦАГИ» Прокопий Николаев.
Стереолитография доказала свою эффективность для решения задач, которыми традиционно занимается ЦАГИ, и успешно используется в институте. Её достоинствами являются скорость и экономичность изготовления. Ещё один фактор «за» использование технологии — точность: порядка 20 микрон (0,02 мм).
Среди других примеров применения стереолитографии в центре авиационной науки — создание моделей для гидродинамических труб. Особенности технологии изготовления деталей из фотополимера позволяют изготавливать сложную внутреннюю конструкцию модели с сетью магистралей для вывода красителей. Благодаря этому удаётся оперативно проводить подготовку экспериментов по изучению картины обтекания с использованием окрашивающих жидкостей. Другим важным свойством стереолитографии является возможность изготавливать тонкостенные лёгкие детали из фотополимера и использовать их в производстве динамически подобных моделей самолётов.
Источник: Пресс-служба ЦАГИ
Фото: Eric Masur / Unsplash, ЦАГИ