cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2019-22-2-75-85caht-1481Research ArticleАВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКАAVIATION, ROCKET AND SPACE TECHNOLOGYУВЕЛИЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗВУКОВЫХ САМОЛЕТОВ КОРОТКОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИINCREASE OF CONTROL SURFACES EFFICIENCY OF A SUBSONIC AIRCRAFT OF SHORT TAKEOFF AND LANDINGМихайловЮ. С.MikhailovYu. S.

Михайлов Юрий Степанович, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник ЦАГИ

г. Жуковский

Yuriy S. Mikhailov, Candidate of Technical Sciences, Chief Research Fellow of CentralAerohydrodynamic Institute

Zhukovsky

mikh47@yandex.ruЦентральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. ЖуковскогоРоссияCentral Aerohydrodynamic InstituteRussian Federation2019240420192227585Copyright © Михайлов Ю.С., 20192019Михайлов Ю.С.Mikhailov Y.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1481

Устойчивый высокий рост авиаперевозок воздушным транспортом (4–5 % в год) приводит к чрезвычайной загруженности ряда крупных аэропортов, и как результат – задержка многих рейсов. Одним из способов облегчения этой растущей проблемы является передача обслуживания региональных винтовых самолетов пригородным аэропортам. Это потребует как модернизации местных аэропортов, так и разработки нового поколения региональных самолетов с короткими дистанциями взлета и посадки (КВП). Возможность самолетов эксплуатироваться с коротких полос не только зависит от удельной нагрузки на крыло и уровня его несущих свойств, но также определяется эффективностью органов управления. Последнее часто становится одной из основных причин ограничения подъемной силы крыла на режиме КВП. Таким образом, успешное применение высоконесущей механизации крыла обуславливает необходимость как повышения эффективности существующих органов управления самолета, так и разработки некоторой альтернативной формы поперечного управления, не требующей значительной части размаха крыла. Формы бокового управления, рассмотренные в этой статье, включают интерцептор, зависающие элероны, элероны с установленным мини-щитком, а также одну из альтернативных форм с использованием дифференциального отклонения секций закрылка. Несколько мини-щитков с различной хордой рассмотрены также для увеличения располагаемого путевого момента руля направления. Эффективность вышеупомянутых поверхностей управления исследована в малоскоростной аэродинамической трубе Т-102 ЦАГИ на модели двухдвигательного легкого самолета с повышенным уровнем несущих свойств во взлетной и посадочной конфигурациях. Испытания проведены при числах Маха 0,15 и Рейнольдса Re »1×106.

A steady growth of aviation transportation (4-5% per year) causes excessive saturation at numerous major airports. As a result, many flights are delayed. One of the ways to deal with this growing problem is to transfer regional propeller aircraft maintenance to suburban airports. It will require both a modernization of local airports and the design of a new generation of regional aircraft with short takeoff and landing (STOL). The aircraft ability to operate from short runways depends not only on wing unit loading and on high-lift capacities but also it is determined by the control surfaces efficiency. The latter often becomes one of the major reasons for limitation of the amount of lift used in STOL configuration. Thus, the successful application of high-lift devices stipulates the necessity for both the efficiency increasing of existing aircraft control surfaces and the development of some alternative form of lateral control not requiring a significant wingspan proportion. The forms of a lateral control, this article considers, include the interceptor, drooped ailerons, ailerons fitted with mini-flap and one of the alternative forms which uses differential flap section deflection. Several mini-flaps with a various chord are also considered to increase the available rudder yawing moment. The efficiency of the above-mentioned control surfaces has been studied in TsAGI low speed wind tunnel on a model of a twin-engine light aircraft with an enhanced level of lifting capacity on take-off and landing configurations. The tests were conducted at a Reynolds number of 1.0×106 and Mach number of 0.15.

минимальная скорость полетаорганы бокового управлениядифференциальное отклонение закрылковмини-щиткималоскоростная аэродинамическая трубаminimum flight velocitylateral control surfacesdifferential flap deflectionmini-flapslow speed wind tunnelReferencesMay F., Widdison C.A. STOL High-lift design study. Vol. 1 // Technical Report AFFDLTR-71-26. 1971. Vol. 1, April. Pp. 1–189.May, F. and Widdison, C.A. (1971). STOL High-Lift Design Study. Vol. 1. Technical Report AFFDL-TR-71-26, vol. 1, April, pp. 1–189.Poisson-Quinton Ph. Introduction to V/STOL aircraft concepts and categories // AGARD 126. 1968. Pp. 1–49.Poisson-Quinton, Ph. (1968). Introduction to V/STOL aircraft concepts and categories. AGARD 126, pp. 1–49.Schroijen M.J.T., Slingerland R. Propeller slipstream effects on directional aircraft control with one engine inoperative // AIAA 2007-1046. Pp. 1–13.Schroijen, M.J.T. and Slingerland, R. (2007). Propeller slipstream effects on directional aircraft control with one engine inoperative. AIAA 2007-1046, pp. 1–13.Grasmeyer J. Stability and control derivative estimation and engine-out analysis / Virginia Polytechnic Institute and State University Blacksburg. 1998. Pp. 1–28.Grasmeyer, J. (1998). Stability and Control Derivative Estimation and Engine-Out Analysis. Virginia Polytechnic Institute and State University Blacksburg, pp. 1–34.Young B.A. Lateral control with High Lift Devices // R&M. 1951. No 2583.Young, B.A. (1951). Lateral control with High Lift Devices. R&M, no. 2583.Чернышев С.Л. Формирование облика семейства легких многоцелевых самолетов для местных воздушных линий России / А.И. Дунаевский, А.В. Редькин, Ю.С. Михайлов // Полет. 2013. No 8. C. 72–79.Chernyshev, S.L., Dunaevskij, A.I., Redkin, A.V. and Mikhailov, Yu.S. (2013). Formirovanie oblika semeystva legkikh mnogotselevykh samoletov dlya mestnykh vozdushnykh liniy [Definition of Configuration for a Family of Light Multipurpose Aircraft for Local-Service Airlines of Russia]. Polyot [Flight], no. 8, pp. 72–79. (in Russian)Jeffrey D., Zhang X., Hurst David W. Aerodynamics of Gurney flaps on a single-element high-lift wing // Journal of Aircraft. 2000. Vol. 37, No. 2. Pp. 295–301.Jeffrey, D., Zhang, X. and Hurst, D.W. (2000). Aerodynamics of Gurney flaps on a single-element high-lift wing. Journal of Aircraft, vol. 37, no. 2, pp. 295–301.Власов В.А., Коган М.Н., Наливайко А.Г. Исследование мини-щитков. Труды ЦАГИ. 2007. Вып. 2677. C. 3–24.Vlasov, V.A., Kogan, M.N. and Nalivaiko, A.G. (2007). Issledovaniye mini-shchitkov [Investigation of mini-flaps]. Trudy TsAGI [Proceedings of TsAGI], vol. 2667, pp. 3–24. (in Russian)Пат. 142174. Руль направления самолета / Ю.С. Михайлов, А.В. Петров, А.В. Потапчик. 20.06.2014. C. 1–8.Mikhailov, Yu.S., Petrov, A.V. and Potapchik, A.V. (2014). Patent No 142174. Rul napravleniya samoleta [Rudder of aircraft]. 20.06.2014, pp. 1–8. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.