Вертолёт, 2006 №2

Приход в 1995 году на преподавательскую работу академика РАН М.Н. Тищенко внес живую струю в проектно-конструкторскую деятельность кафедры. Под его руководством по заказу ОАО «Роствертол» конструкторы, аэродинамики и динамики кафедры вместе со специалистами МВЗ им. М.Л. Миля приступили к разработке эскизного проекта легкого многоцелевого вертолета Ми-60 МАИ. В процессе работы над проектом была изготовлена модель вертолета и проведены ее экспериментальные исследования в аэродинамической трубе Т-1. Полученные зависимости коэффициентов сопротивления, подъемной силы и момента тангажа корпуса вертолета положены в основу расчета балансировочных и летно-технических характеристик ЛА. Расчеты велись с использованием методов и программ, разработанных на базе обобщенной дисковой вихревой теории винта. Максимальная скорость полета вертолета составляет 210 км/ч. В случае отказа одного из двигателей вертолет может продолжать полет со скоростью 60-130 км/ч на высотах до 2000 м либо найти подходящую площадку и совершить безопасную посадку.

Изготовлен полноразмерный технический макет вертолета, экспонировавшийся на международном авиасалоне МАКС-2001, выполнены исследования аэродинамических и динамических свойств вертолета, а также характеристик его управляемости. В 1998 году заведующим кафедрой стал канд. техн. наук доцент Ю.М. Игнаткин — воспитанник кафедры, высококвалифицированный специалист в области аэродинамики вертолета. С 1992 года он ведет научное направление по расчетно-экспериментальным исследованиям новых перспективных несущих винтов со специальными законцовками лопастей. В дозвуковых и трансзвуковых аэродинамических трубах МАИ, а также на оборудовании кафедры проведены продувки различных типов законцовок, изучены физические процессы формирования сходящих с них вихревых образований, что позволяет искать пути совершенствования геометрических форм лопастей с высокими аэродинамическими характеристиками. Работы ведутся совместно с кафедрой аэродинамики МАИ и ОАО «Камов».

Кроме исследований в области квазилинейных дисковых вихревых теорий НВ, на кафедре ведутся разработки его нелинейных математических моделей в режимах осевой обдувки. В 1988–1995 гг. на базе нелинейной лопастной теории НВ рассматривалась модель вихревого следа по схеме Лэндгриба — с концевыми вихревыми жгутами и внутренними дискретными вихревыми пеленами. Для этого разработаны математические методы по определению размеров ядер концевых вихревых жгутов, в которые сворачивается периферийная часть вихревых пелен, а также по определению их скоростей перемещения под действием самоиндукции вследствие их искривленности. Показано, что в своем движении концевые вихри отстают от движения внутренних вихревых пелен, что приводит к сильной деформации всей вихревой структуры. При этом наблюдается быстрое поджатие отходящего от винта вихревого следа. Все это находится в полном соответствии с известными экспериментальными данными. Из расчетов следует, что дискретность и нелинейность вихревого следа оказывают заметное влияние на распределенные по лопасти аэродинамические нагрузки, особенно в концевых сечениях лопастей из- за влияния концевого вихря от впереди идущей лопасти. Влияние нелинейности на интегральные аэродинамические характеристики НВ менее заметно.

Автожир МАИ-205

Полноразмерный технический макет вертолета Ми-60 МАИ

В последние годы на базе обобщенной дисковой вихревой теории на кафедре велись разработки математической модели НВ в режимах осевой обдувки. Было показано, что решение сводится к рассмотрению системы кольцевых вихрестоков, распределенных по поверхности активного диска. Закон распределения по диску НВ погонной интенсивности вихрей и стоков находится в зависимости от исходного закона циркуляции Г(г) и определяется из решения интегрального уравнения.

…В заключение следует сказать, что кафедра бережно хранит заветы своего первого научного руководителя академика Бориса Николаевича Юрьева, который говорил: «Преподаватель только тогда отвечает своему основному назначению, когда находится на переднем крае науки». Следуя этому завету, коллектив кафедры проводит большую работу по внедрению новейших научных разработок в учебный процесс, создавая на их основе учебные пособия и включая их в тематику курсового и дипломного проектирования. Это позволяет выпускать грамотных, высококвалифицированных специалистов, подготовленных к требованиям сегодняшнего дня.