"САРГАН": ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ

Продолжаются работы по программе разработки и серийного производства семейства катеров на динамической воздушной подушке "Сарган" (см. "АОН" №6'97).

Основные исследования проводятся в направлении обеспечения устойчивости и безопасности полета в зоне влияния экранирующей поверхности в условиях периодических (волнение водной поверхности) и апериодических (порывы ветра и пр.) возмущений. С этой целью создана и реализована в виде компьютерной программы методика расчета аэродинамических характеристик летательного аппарата над поверхностью раздела сред. Задача решается в нелинейной нестационарной постановке. Уже первые результаты, полученные в ходе численных экспериментов, позволили выявить области режимов полета, характеризующиеся статической неустойчивостью ЛА по высоте над экраном, а также проверить эффективность ряда конструктивных мероприятий, направленных на повышение устойчивости и обеспечения требуемого уровня безопасности полета.

Для окончательной доводки аппаратов семейства "Сарган" и уточнения достоверности используемой в исследованиях методики изготовлена модель летательного аппарата, а также разработана программа его исследований в аэродинамической трубе КМУГА (Киев).

В настоящее время начата работа по численному моделированию полета ЛА над экраном. Программа расчета создана на основе метода дискретных вихрей и представляет собой совместное решение уравнений нелинейной нестационарной аэродинамики и динамики полета. Летательный аппарат (самолет, экраноплан, катер ДВП) представляется в виде системы несущих поверхностей, задаются его массовые характеристики, характеристики волнистости поверхности экрана, режим полета на начальном шаге расчета, другие расчетные параметры. В результате многочасового (иногда многосуточного) расчета получаются зависимости параметров полета по времени. При этом выявляются раскачка, резонансные явления при взаимодействии с волной, реакции ЛА на различного рода возмущения. Таким образом, можно с большой долей уверенности сказать, что разработчики вплотную подошли к выявлению комплекса причин продолжающихся аварий аппаратов, движущихся над экраном.

Самым же важным сегодня, в чем в общем и состоит основная задача настоящих исследований, является:

• изучение динамической устойчивости ЛА в полете над плоским и взволнованным экраном;
• определение областей безопасных эксплуатационных режимов и факторов, оказывающих влияние на величину этих областей;
• разработка законов управления, обеспечивающих не только устойчивость и безопасность, но и необходимую комфортность полета в условиях возмущений.

Аппараты, использующие при движении экранный эффект - аналоги "Саргана"

Кроме описанного выше основного направления исследований, при разработке "Сарганов" прорабатываются вопросы снижения шума и повышения к.п.д. винтомоторной силовой установки путем специального профилирования лопастей, оптимизации их формы и их количества. Исследован специальный многорежимный малошумящий Х-образный винт. Также оценено влияние таких факторов, как степень ламинаризации пограничного слоя обтекаемой поверхности, площадь фронтальной проекции отрывных зон и его основных геометрических параметров на основные технические характеристики разрабатываемых ЛА. На основе полученных результатов в конструкцию будущих аппаратов заложен комплекс мероприятий, обеспечивающий не только устойчивость и безопасность полета над экраном, но и предельно высокие скоростные и экономические характеристики.

Стоит заметить, что исследования по разработке и созданию транспортных средств, использующих при движении эффект близости земли, помимо стран СНГ ведутся также в Австралии, Германии, Китае, Румынии, США, Тайване, Франции и Японии. Авторы проекта просят откликнуться единомышленников и заинтересованных лиц.

А.А.Шувалов, тел.(0572) 720-716
e-mail:[email protected]