ОЦЕНКА ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ И ВЛИЯНИЯ ВИХРЕВОГО СЛЕДА ЛЕГКИХ БЕСПИЛОТНЫХ МУЛЬТИКОПТЕРОВ

Одним из наиболее динамичных направлений развития гражданской авиации последних лет является внедрение беспилотных летательных аппаратов. Основной областью их применения является выполнение различных видов авиационных работ. Для большинства авиационных работ характерны небольшие удаления летящих беспилотных аппаратов от людей, животных, растений и объектов инфраструктуры, в связи с чем актуален вопрос о влиянии индуктивных скоростей данных аппаратов на эти объекты и отдельные процессы авиационных работ. В статье рассмотрены вопросы оценки формирования вихревого следа и описания поля индуктивных скоростей в зоне полетов легких беспилотных мультикоптеров, которые имеют наибольшее распространение и перспективы для выполнения основных авиационных работ. Исследования проводились методом числового эксперимента с использованием разработанного в среде Delphi программного пакета. Сформированный пакет обеспечивает на основании заданных параметров мультикоптера, условий и режимов его полета моделирование процесса формирования вихревого следа аппарата как совокупности взаимовлияющих П-образных комбинаций вихрей несущих винтов мультикоптера, графическую визуализацию вихревого следа, расчеты по данным следа индуктивных скоростей в зоне пролета мультикоптера с построением соответствующих векторных диаграмм, а также решение ряда сопряженных задач. В статье представлены полученные с применением пакета для принятых условий и режимов полета графические данные по пространственной конфигурации вихревого следа и распределению его индуктивных скоростей в поперечных разноудаленных от мультикоптера плоскостях на примере легкого гексакоптера типа Odonata agro, для которого близость экспериментальных и расчетных, полученных с использованием пакета, данных осаждения капель при авиаопрыскивании косвенно подтверждает адекватность пакета, а также сравнительные конфигурации вихревого следа сопоставимых по полетной массе и нагрузке на несущие винты квадрокоптеров и октакоптеров. По расчетным данным в работе сформулированы отдельные общие закономерности и особенности формирования и конфигурации вихревого следа и распределений индуктивных скоростей в зоне полетов легких беспилотных мультикоптеров. Результаты статьи могут быть использованы при оценке параметров и влияния вихревого следа легких беспилотных летательных аппаратов вертолетного типа на окружающие объекты и отработке рациональных конструктивных решений и режимов полета мультикоптеров при выполнении авиационных работ.

1. Kорнилов T.B. БПЛА – вам взлет! // Защита и карантин растений. 2017. № 5. С. 37–39.

2. Вышинский В.В., Судаков Г.Г. Вихревой след самолета в турбулентной атмосфере // Труды ЦАГИ. 2006. Вып. 2667. 155 с.

3. Гиневский А.С., Желанников А.И. Вихревые следы самолетов. М.: Физматлит, 2008. 170 с.

4. Желанников А.И. К исследованию характеристик вихревого следа за самолетом А-380 на режимах взлета и посадки // Научный Вестник МГТУ ГА. 2016. Том 19, № 6. С. 51–57.

5. Вильдргубе Л.С. Вертолеты. Расчет интегральных аэродинамических характеристик и летно-технических данных. М.: Машиностроение, 1977. 152 с.

6. Браверман А.С., Вайнтруб А.П. Динамика вертолета. Предельные режимы полета. - М.: Машиностроение, 1988. 280 с.

7. Нелинейная лопастная вихревая теория винта и ее приложения для расчета аэродинамических характеристик несущих и рулевых винтов вертолета / Ю.М. Игнаткин, П.В. Макеев, Б.С. Гревцов, А.И. Шомов // Вестник МАИ. 2009. Т. 16, № 5. С. 24–31.

8. Асовский В.П. Теория и практика авиационного распределения веществ. М.: Воздушный транспорт, 2008. 580 с.

9. Свинин А.И. Математическая модель вихревого следа за вертолетом в условиях авиационно-химических работ // Научно-технический реферативный сборник ГосНИИ ГА. 1982. № 1. С. 27–33.

10. Асовский В.П., Гусева А.А., Шарипова Н.В. Оценка показателей опрыскивания легким БПЛА // Защита и карантин растений. 2017. № 7. С. 42–45.