О ВЛИЯНИИ СЕРТИФИКАЦИОННЫХ ТРЕБОВАНИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТА НА СТЕПЕНЬ РЕАЛИЗАЦИИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО СОВЕРШЕНСТВА ТРАНСПОРТНЫХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ

Рассматривается проблема реализации аэродинамического совершенства воздушных судов с учетом выполнения сертификационных требований по безопасности полета. Под аэродинамическим совершенством понимается высокое, с учетом размерности самолета, аэродинамическое качество на крейсерском режиме полета, высокий уровень аэродинамического качества на взлетных режимах, а также высокие несущие свойства на посадочных режимах.

Оценено влияние на реализацию аэродинамического совершенства как требований к аэродинамическим характеристикам, так и требований к системам воздушных судов, невыполнение которых может значительно изменить ожидаемые условия эксплуатации. Показано, что использование существенно суперкритических профилей крыла может приводить к ограничениям режимов полета из-за невыполнения требуемых запасов по бафтингу. Это не позволяет в полной мере реализовать аэродинамические возможности компоновки и требует специальных конструкторских решений для недопущения таких случаев.

Рассмотрены сертификационные требования к точности определения барометрической высоты полета и к системе сигнализации обледенения. Изложены методы повышения реализации аэродинамического совершенства путем обеспечения выполнения требований для полетов в зоне действия сокращенного минимума вертикального эшелонирования и в условиях обледенения, в том числе требований к датчикам системы воздушных сигналов. Выполнение требований для полетов в зоне действия сокращенного минимума вертикального эшелонирования обеспечивается выбором рациональных мест размещения датчиков системы воздушных сигналов. При помощи теоретических расчетных методов обтекания находятся зоны на внешней поверхности воздушного судна, при размещении в которых датчиков статического давления минимизируются погрешности их показаний в зависимости от углов атаки и скольжения. Показано, что при невыполнении сертификационных требований и полете вне зоны действия сокращенного минимума вертикального эшелонирования реализация аэродинамического совершенства воздушных судов существенно падает и расход топлива может возрастать на 10 % и выше. Реализация предложенных подходов позволяет повысить конкурентоспособность воздушных судов транспортной категории.

1. Задачи аэродинамики при сертификации самолета SSJ-100 для условий обледенения / А.В. Долотовский, В.А. Терехин, В.И. Шевяков, В.А. Чочиев // Материалы XXIII научно-технической конференции по аэродинамике. М.: Изд-во ЦАГИ, 2012. С. 97.

2. Гарифуллин М.Ф., Скоморохов С.И., Янин В.В. Оценка границ бафтинга крыла // Труды ЦАГИ. 2012. Вып. 2711. С. 116–117.

3. Анализ критериев начала бафтинга стреловидного крыла / С.И. Скоморохов, Н.Н. Брагин, М.Ф. Гарифуллин, В.В. Янин, В.А. Терехин, В.И. Шевяков // Материалы XXV научно-технической конференции по аэродинамике. М.: Изд-во ЦАГИ, 2014. С. 209–210.

4. Обеспечение требований по вертикальному эшелонированию системой воздушных параметров самолета SSJ-100 / В.А. Терехин, В.И. Шевяков, Ю.П. Чернов, С.Г. Пушков // Материалы XXII научно-технической конференции по аэродинамике, п. Володарского, 3–4 марта 2011 г. М.: Изд-во ЦАГИ, 2011. С. 133–134.

5. Лысенков А.В., Терехин В.А., Шевяков В.И. Расчетная оценка характеристик потока вблизи фюзеляжа в условиях обледенения // Материалы XXII научно-технической конференции по аэродинамике, п. Володарского, 3–4 марта 2011 г. М.: Изд-во ЦАГИ, 2011. С. 102–103.

6. Шевяков В.И. Инженерный метод определения соответствия воздушных судов сертификационным требованиям для условий обледенения // Научный Вестник МГТУ ГА. 2013. № 188. С. 46–52.

7. Шевяков В.И. Решение новых задач аэродинамики в процессе сертификации самолетов транспортной категории – система воздушных сигналов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2013. № 188. С. 53–60.

8. Шевяков В.И. Решение новых задач аэродинамики в процессе сертификации самолетов транспортной категории – противообледенительная система // Научный Вестник МГТУ ГА. 2014. № 199. С. 74–82.

9. Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории: утв. Постановлением 35-й сессии Совета по авиации и использованию воздушного пространства 23 октября 2015 года. М.: Авиаиздат, 2015. 288 с.

10. Петров А.В. Энергетические методы увеличения подъемной силы крыла: монография. М.: Физматлит, 2011. 404 с.