ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИХРЕВОГО СЛЕДА ЗА САМОЛЕТОМ А380 НА ВОЗДУШНЫЕ СУДА КЛАССА МС-21

Работа посвящена проблеме безопасного полета в условиях вихревой опасности. За летящими воздушными судами всегда образуется вихревой след. Этот след невидим для других, летящих за ними самолетов. Поэтому попадание в вихревой след от впереди летящего самолета часто становится неожиданным и нередко приводит к летным инцидентам. Это подтверждает и статистика летных происшествий. С появлением в эксплуатации воздушных судов массой более 500 т проблема вихревой безопасности только обострилась. Дело в том, что продолжают работать прежние нормы, определяющие безопасные интервалы между летящими воздушными судами. В данной работе эти нормы приведены. Также показано, что даже при выполнении этих норм полет воздушного судна среднего класса на одном эшелоне с самолетом тяжелого класса небезопасен. Для исследования влияния вихревого следа от впереди летящего самолета был разработан специальный расчетно-программный комплекс, базирующийся на методе дискретных вихрей. Он прошел необходимую апробацию и государственную регистрацию. Был выполнен ряд мероприятий по валидации и верификации разработанного комплекса, подтверждающих работоспособность программ, входящих в него, и достоверность получаемых результатов. В статье с помощью данного расчетно-программного комплекса были выполнены исследования по влиянию вихревого следа за самолетом А380 на воздушные суда класса МС-21.  Исследования были выполнены для различных высот и скоростей полета самолета А380 и для различных его полетных конфигураций. В качестве критерия безопасного полета самолета МС-21 был выбран возникающий на нем из-за попадания в вихревой след  момент крена, в частности его коэффициент. Если коэффициент момента крена самолета МС-21 при попадании в вихревой след превышает располагаемый от элеронов, то такой полет считается опасным. Показаны дистанции за самолетом А380, ближе которых полет воздушных судов класса МС-21 небезопасен. 

1. Гиневский А.С., Желанников А.И. Вихревые следы самолетов. М.: Физматлит, 2008. 171 с.

2. Вышинский В.В., Судаков Г.Г. Вихревой след самолета в турбулентной атмосфере (физические и математические модели) // Труды ЦАГИ. 2005. Вып. 2667. С. 1–155.

3. Вышинский В.В., Судаков Г.Г. Вихревой след самолета и вопросы безопасности полетов // Труды МФТИ. 2009. Т. 1, № 3. С. 73–93.

4. Анимица О.В. Моделирование на пилотажном стенде дозаправки самолета в полете / О.В. Анимица, А.М. Гайфуллин, А.А. Рыжов, Ю.Н. Свириденко // Труды МФТИ. 2015. Т. 7, № 1. С. 3–15.

5. Босняков И.С., Судаков Г.Г. Расчет разрушения вихревого следа за пассажирским самолетом с помощью метода моделирования больших вихрей второго порядка аппроксимации // Труды МФТИ. 2014. Т. 6, № 3 (23). С. 3–12.

6. Головнев И.Г., Платов С.А., Лапшин К.В. Моделирование нестационарного движения БПЛА в вихревом следе ЛА-генератора в турбулизированной атмосфере // Авиация и космонавтика – 2012: сборник тезисов докладов 11-й Международной конференции. Москва, 13–15 ноября 2012 г. СПб.: Мастерская печати, 2012. С. 14–15.

7. Головнев И.Г., Лапшин К.В. Бортовая система измерений воздушных данных как основа для оповещения ЛА о вхождении его в вихревое образование от другого ЛА // Навигация, наведение и управление летательными аппаратами: сборник тезисов докладов третьей Всероссийской научно- технической конференции, Москва, 21–22 сентября 2017 г. ГНЦ РФ ФГУП «ГосНИИАС». М.: Научтехлитиздат, 2017. С. 219–220.

8. Хаустов А.А. Модель эволюции спутного следа воздушного судна при полете на крейсерском режиме // Научный Вестник МГТУ ГА. 2012. № 184. С. 118–122.

9. Алексеенко С.В., Куйбин П.А., Окулов В.Л. Введение в теорию концентрированных вихрей. Новосибирск: Ин-т теплофизики СО РАН, 2003. 503 с.

10. Gerz T., Holzäpfela F., Darracq D. Commercial aircraft wake vortices // Progress in Aerospace Science. 2002. Vol. 38, iss. 3. Pp. 181–208. DOI: 10.1016/S0376-0421(02)00004-0

11. Желанников А.И., Замятин А.Н. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015614783 «Расчетно-программный комплекс для системы вихревой безопасности», 2015.

12. Аубакиров Т.О. Нелинейная теория крыла и ее приложения / Т.О. Аубакиров, С.М. Белоцерковский, А.И. Желанников, М.И. Ништ. Алматы: Гылым, 1997. 448 с.

13. Белоцерковский С.М., Ништ М.И. Отрывное и безотрывное обтекание тонких крыльев идеальной жидкостью. М.: Наука, 1978. 352 с.

14. Апаринов В.А., Дворак А.В. Метод дискретных вихрей с замкнутыми вихревыми рамками // Труды ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского. 1986. Вып. 1313. С. 424–432.