Как сделать аэродинамическую трубу своими руками

Юный техник — для умелых рук 1975-10, страница 8

Дымовая аэродинамическая труба, описание которой дастся в этом номере, поможет желающим глубоко изучить основные законы аэродинамики. Эксперименты, поставленные в такой трубе, позволят по-новому подойти к технике моделирования.

Дымовую аэродинамическую трубу пытливые могут дополнительно оборудовать аэродинамическими весами и приборами, что позволит им видеть не только качественную картину обтекания, но и оценить этот процесс количественно. А для этого советуем начать изучение аэродинамики с таких вопросов, как:

— основные характеристики среды полета модели — воздуха;

— главные законы аэродинамики;

— аэродинамические характеристики летательных аппаратов;

— постановка эксперимента в аэродинамике и т. д.

Основательно изученные теоретически и проверенные экспериментально закономерности аэродинамики позволяют конструкторам летающих моделей еще до постройки модели определить ее летные характеристики и качество полета. Таким образом, основой грамотного расчета модели будет не только опыт и случайность хорошего выступления на соревнованиях, а прежде, всего научный расчет аэродинамических характеристик модели и подтверждение расчетов экспериментальными данными.

В дымовой аэродинамической трубе можно поставить не один десяток экспериментов, которые помогут лучше изучить законы аэродинамики. К примеру, можно:

— наблюдать обтекание потоком частей модели [подкосов, обтекателей, надстроек, кабины, пилонов) с разными геометрическими обводами. Оценить аэродинамические силы шара, цилиндра, конуса, овала, пластины по величине зоны возмущения за моделью и сравнить их между собой;

— проследить за картиной обтекания частей модели с разной шероховатостью;

— увидеть, как влияет на обтекание расположение крыла относительно фюзеляжа, взаимозависимость горизонтального и вертикального оперения, обтекание различных профилей крыла и стабилизатора, как работает механизированное крыло;

— понять различные виды и способы управления пограничным слоем потока и т. д.

Все это даст представление о физической картине полета летательных аппаратов, и, в частности, моделей, в воздушной среде.

Инженер А. ВИКТОРЧИК

АЭРОДИНАМИ Ч ЕС К А ДЫМОВАЯ ТРУБА

Опыт, эксперимент в авиации имеет чрезвычайно важное значение. Без исследований в аэродинамических трубах невозможно ни спроектировать, ни построить современный самолет, вертолет или какой-либо другой летательный аппарат. Такие проблемы, как проблемы подъемной силы, аэродинамических нагрузок, действующих на летательный аппарат, решают опытным путем.

Обычно аэродинамические исследования проводятся ие на самих объектах, а на моделях этих объектов в искусственно созданном потоке газа. Экспериментальная установка, которая создает поток воздуха или газа для изучения явлений, возникающих при обтеканнн тел», называется аэродинамической трубой.

Продувая, как говорят специалисты, в аэродинамической трубе модели самолетов, вертолетов, ракет и космических кораблей, конструкторы определяют силы, действующие при полете этих летательных аппаратов, исследуют их устойчивость и управляемость. Эксперименты в •трубе позволяют установить

оптимальные формы летательных аппаратов.

Но порой в аэродинамических исследованиях требуется получить общую картину явления, то есть его качественную характеристику. А это облегчает понимание физической сущности исследуемого явления. Применяя различные способы, делающие поток видимым, можно сфотографировать аэродинамические спектры. По таким спектрам конструкторы летательных аппаратов сразу видят дефекты обтекания всего аппарата и его отдельных частей и могут внести исправления в конструкцию.

Для получения аэродинамических спектров пользуются различными способами. В частности, используют дымовые струйки (дымовой спектр). Такие струйки выпускают в воздушный поток или перед обтекаемым телом, или из отверстия на поверхности самого тела. В этом случае спектры называются дымовыми. Примеры дымовых спектров показаны на рисунке 1. Здесь видно, как происходит обтекание воздухом плоской пластинки, поставлен

ной поперек воздушного потока, и профиля крыла под малым и большим углом по отношению к набегающему потоку. Плавное струйное течение воздуха за пластинкой нарушается и переходит в беспорядочное вихревое. Дымовая пелена видна на некотором расстоянии от пластинки.

Обтекание воздушным потоком профиля крыла под небольшим углом к потоку (этот угол называют углом атаки) плавное. Это соответствует сплошной линии на графике «подъемная сила — угол атаки». При обтекании профиля под большим углом атаки картина значительно меняется. Поток воздуха отрывается в передней части профиля н завихряется за ним. Подъемная сила резко уменьшается (пунктир на линии графика). Нормальный полет при этом невозможен, так как самолет становится неуправляемым.

Наиболее совершенные дымовые спектры получают в специальных аэродинамических дымовых трубах.

Небольшую дымовую трубу вы можете построить сами и наблюдать картины обтекания различных тел, а также частей своих авиамоделей.

Начнем с того, как устроена и как работает аэродинамическая дымовая труба. Она состоит из следующих основных частей: корпуса, коллектора, дымогенератора, веитнляторной установки, гребенки для получения дымовых струек, систем управления моделью, дымовыми струйками н вентилятором.

Корпус ее деревянный, в сечении имеет форму прямоугольника со сторонами 40 50X400 -J- 500 мм. Его можно сделать либо из 8 -:- Ю-миллиметровон фанеры, либо из тонких дощечек. Передняя стенка корпуса прозрачная — нз стекла или плексигласа, задняя — до успокоительной камеры 6 откидная. Для получения хорошей видимости дымовых струек она окрашивается в черный цвет. В центре задней стенки укрепляется на подшипнике штырь управления моделью (см. сеч. Б—Б).

Успокоительная камера 6 отделяется от рабочей части трубы фанерной перегородкой 5. В ней просверливаются отверстия 0 30 мм. К задней стенке камеры крепится кожух центробежного вентилятора 1.

Конструкция самого вентилятора показана на нижнем рисунке. Он изготовляется из любого листового материала толщиной 0,5-^0,8 мм и приводится во вращение электродвигателем типа УАД-72 мощностью 50—60 Вт с максимальным числом оборотов 3000 об/мин. Электродвигатель крепится на основании аэродинамической трубы сзади корпуса. Скорость потока воздуха в трубе регулируется за счет изменения скорости вращения электродвигателя. Поэтому вам придется предусмотреть агрегат для регулировки числа оборотов двигателя. Это может быть реостат типа РСП. Максимальная скорость воздушного потока в трубе получается 8-:-10 м/с.

К левой боковой стороне корпуса трубы плотно, без щелей, крепится коллектор 3, выполненный в виде усеченной пирамиды. Вход коллектора надо затянуть мелкоячеечной сеткой.

Гребенка 8 для получения дымовых струек имеет форму каплевидной трубы (см. общий вид, сеч. А—А), к которой прикрепляются тонкие трубочки с внут-

Аэродинамическая труба закрытого типа

Всем добрый вечер, решил поделиться кое-чем необычным)

Началось все с того что учусь на факультете «Авиастроение» третий курс уже. кошмар как время летит. Веду авиамодельный кружек, точнее обучаем официально людей квадрокоптерам, основам аэродинамики, правилам полета и даем сертификаты.

У нас давно валялся старый прибор «аэродинамические весы» или «аэродинамическая модель»
Декан предложил нам его восстановить, и заставить его работать.

К сожалению фоток до восстановления не осталось. Там стояла очень жесткая пружинка, все очень сильно люфтило, не было смазки и несколько латунных трубочек пришлось заменить.
Это тоже не законченный вариант, дальнейшие изменения будут в конце.

Вообщем начали проектировать и думать над конструкцией
Много было разных идей, но столкнулись с проблемой стоимости необходимых нам комплектующих, либо такого просто не было в магазинах, либо цена была заоблачная.
Как видно на рисунке, собирались для закольцовки использовать гофру, но найти диаметром 20-25 мм оказалось проблематично. Ну а обычные пластиковые трубы стоят слишком дорого.

Вообщем пока не стали ничего планировать и решили попробовать само сопло сделать

Изначально слепили из того что было:


Знаю что очень не аккуратно и все криво но это помогло сделать много выводов
1) от винта до трубы слишком большое расстояние и завихрения на концах лопастей сильно зафихряют поток, да так что воздух дует тупо обратно.
2) слишком резкое сужение сопла, и много лишних детелей на поверхности которые так же завихряли потоки
3) две лопасти категорично мало

Использовавполученный опыт, поехали в магазин за подходящими материалами

Как основа идеально подошло ведро, оно имеет правильную и гладкую форму, что идеально нам подошло.
Сделали сдвоенный винт и подогнали с минимальным зазаором как у импеллера.
и с помощью скрученной бумаги удлиннили сопло уменьшив чучуть его диаметр


Далее провели испытания и эта конструкция превзошла все ожидания, дуло очень сильно и почти не было завихрений. Максимум это то что поток был закрученный. Но идеальный ламинарный поток тяжело получить, так что все супер, продолжаем.

Опять начали думать что делать с закольцовкой, ведь, нужно что бы воздух куда то уходил, что бы в помещении в котором будет запускаться эта установка не было сквозняка) И решили что зачем париться с трубой, можно ведь использовать квадратный профиль.
Потому что воздух из сопла идет сразу на модель, а как пойдет остальной поток уже было все равно, главное его не пускать за пределы установки.

Ну и поехали! Собрали такой вот ящик:




Знаю что много что не аккуратно сделано, но главное что работает, легкая и прочная конструкция.
Это у нас как тестовый образец, что бы понять все ньансы. В дальнейшем по нашим наработкам завод «Роствертол» сделает нам более проффесиональную версию аэродинамической трубы.

Т.к. пенопласт легко царапается и продавливается его надо обшить, наши девченки купили пенофол и начали обшивать.
Мы в это время доделали рабочую модель, сдели подсветку и улучшили электронику

Что бы наша модель нормально работала, пришлось вырезать в пенопласте место под нее, что бы она стала нижу и укоротилии латунную трубочку, потому что при подьеме, профиль крула просто уходил за пределы потока воздуха. Далее поставили легкую резинку и уравновесили весы. Работать стало почти идеально, ход очень плавный и сбалансированный.

Вообще эта модель, как я ее называю, называется аэродинамические весы:/

Вот что получилось в итоге:
Мотор — NTM Prop Drive 28-30S 800KV / 300W
регулятор скорости — Turnigy Multistar 30 A Sbec
Винт 10*4 GWS сдвоенный и немного подрезаны концы
Аккумулятор трехбаночный
ну и обычный сервотестер

Скорость потока получилась порядка 15 м/с, что считаю вполне не плохо
Диаметр у лопастей 260мм
Диаметр сопла 176мм
длинна — 1240мм
ширина — 620мм
высота 340мм

Верхняя крышка открывается и есть удобный доступ к соплу с силовой установки и моделе. Сопло полностью вынимается все держиться без клея, но сила трения делает сове дело. В случае чего можно очень легко разобрать и заменить любую деталь. Вообщем обслуживаемость получилась на высоком уровне.

Вообщем как то так это работает:

Наглядно видно как работает срыв потока.
В дальнейшем планируем сделать парогенератор, что бы было видно как воздух огибает модель

Выслушаю все предложения и замечания! Будем стараться избавиться от всех ошибок)

Вознаграждение автору

Вуз ДГТУ, факультет «Авиастроения» достаточно молодой, раньше просто было целевое направление на завод «Роствертол». Людей обучали узкой специальности(чисто три вертолета) с которой они шли только на этот завод. А вот буквально год назад, когда я уже был на втором курсе, открыли второе направление «Ремонт и эксплуатация воздушных судов». Теперь мы не узко направленные специалисты, а нас обучают полному курсу аэродинамики и подобным дисциплинам.
Ну и соответсвенно, т.к. факультет во первых не большой, еще и молодой, нет должного оборудования.
Нам кпару лет назад, роствертол предоставил несолько старых аэродинамических установок, еще времен СССР.
Ну и вот для одной из них была идея попробовать соорудить аэродинамическую трубу. Опыта большого нет, и использовал данные которые узнал из интернета. Да и было интересно что получиться используя чисто свою картинку в голове. Расчетов было не много, они особенно и не нужны. Расчитал на сколько нужно уменьшить сопло что бы получить необходимую скорость потока. По расчетам должно было получиться 20м/с, но в связи с тем что поток вихревой, + еще некоторые факторы, получилось 15 м/с, что все равно очень даже не плохо.
Ах да самое главное. Три года назад, когда начались события на донбасе, я приехал в Ростов. До этого жил в луганске и не однократно учавствовал в соревнованиях по авиамоделированию(F1g и F3A). Ну последний класс я полностью не освоил, т.к. не смог облетать только построенный самолет. Так вот, поступил на это факультет, но оказалось что мало людей кто в подобном разбирается, и с помощью нашего декана, я начал развивать авиамодельный кружок. В связи с нехваткой времни выходить на поле, мы медленно и не уверенно развивали F3P, оказалось что кроме меня и декана это никому не надо, все хотят получать Шоу, но не хотят прикладывать усилия. Разбили два самолета и на том пока и завершилось. Сейчас пытаемся развить направление на обучение людей БПЛА. Уже есть программа, преподаватели которые будут читать теорию, и моя команда, обычаем строить и управлять. Пока только 4 человека получили сертификаты. И вот пытаемся развиваться дальше. Во всем спонсирует нас университет, что радует, хоть и ждем по пол года. Ну собственно все про лирику.

Трубу начали строить еще для того что бы закрыть несколько экзаменов, Ну собственно процесс я описал в статье. Сечас нам надо сделать расчеты исходя ее характеристик, построить эпюру подьемной сили и графики различные, сделать чертеж и указать размеры камеры в которую можно устанавливать разные приборы.
Да знаю что не выпрямив поток, току от парогенератора не будет, но мы это сделаем, но уже после нового года, доведем ее до ума учитывая все недостатки.

Очень интересно сделать трубу с всасывающим потоком, но для этого нужна идеальная поверхность трубы и нужны еще выпрямляющие поток лопатки, в дручную изготовлять их сложно и долго. По этому сделаем заказ Роствертолу уже имея наши парметры и характеристики.

В рабую камеру еще планируется установить несколько приборов, но они еще в тяжелом состоянии, пока нет времени их восстанавливать. ну так еще не меряли, но примерно 30х30х30. Но реальный обдуваемый контур, выходит гараздно меньше, диаметр сопла всего 170мм, так что аэродинамический профиль можно установить не более 15 см в ширину.

ВЫ совсем не отобьете охоту дальше творить) Наоборот я написал эту статью что бы более опытные люди сказали как реально все должно быть и что стоит изменить. Конечно качество фото и написание статьи желает лучшего, очень мало данных, но буду стремиться повысить уровень и знаний и оформления проектов.

Как я вылетел в трубу

До этого я слышал совсем немного о таком виде спорта (или развлечении . как это квалифицировать!?) и вообще о подобных объектах. Мнение было абсолютно нейтральное — не стремился попробовать «эту ерунду». А вот совсем недавно представилась возможность самому ощутить что это такое — вылететь в трубу (видео меня летающего в конце поста).

Давайте для начала я вам расскажу как устроена аэротруба:

Аэродинамические трубы начали проектировать в 70-е годы XIX века. Это был своего рода научный эксперимент – учёные изучали свойства твердых тел в аэропотоке. Чуть позже трубы стали использовать военные. В них ставили опыты по выявлению обтекаемости самолета и проводили испытания парашютов. Первая в России аэродинамическая труба была построена в 1871 году преподавателем Артиллерийской Академии В.А. Пашкевичем.

В 1943 году, на базе авиа воздушных сил в Дайтоне (США), построили такую трубу, которая теоретически могла поднять в воздух человека. Однако эта труба не была предназначена для полётов. Её строительство обошлось в 750 000 долларов. Труба была оборудована электрическим мотором мощностью 1000 лошадиных сил. Мотор раскручивал 4-х лопастной винт, диаметром почти шесть метров. Скорость его вращения достигала 874 оборотов в минуту.

Наконец-то свершилось долгожданное событие – в 1964 году человек поднялся в воздух в аэродинамической трубе. Это случилось в США, на воздушной базе Райт-Паттерсон, штат Огайо. Первопроходцем в новой области стал профессиональный парашютист Джек Тиффани. Он проводил испытания парашютов для Pioneer Parachute Company. Смельчаку стало интересно, удержит ли его аэропоток. Эксперимент удался. Тиффани стал первым человеком, преодолевшим силу земного притяжения с помощью аэродинамической трубы.

В 1981 канадец Джин Гермейн понял, какое большое будущее может быть у этого изобретения. Он запатентовал и построил первый аэродинамический комплекс для полета человека. С тех пор аэротрубы стали использовать для тренировки парашютистов и военных. Плавный, равномерный поток воздуха даёт ощущение полной реальности полета.

Skyventure of Florida

У парашютистов появился новый, уникальный тренажёр. Аэродинамическая труба – симулятор свободного падения, аналогов которому нет. Это революционное открытие наконец-то позволило человеку взлететь в воздух без каких-либо удерживающих приспособлений. Мощный воздушный поток бережно поднимает человека, позволяя ему свободно парить без риска для жизни и здоровья.

Со временем, полёты в аэротрубе превратились в самостоятельный вид спорта. Особую популярность это направление приобрело после Олимпийских игр 2006 года. Выступление акробатов в трубе стало частью программы закрытия церемонии. Наконец широкая публика смогла оценить красоту и техничность нового вида спорта.

Также аэротрубы отличаются:

— по расположению вентилятора (если вентилятор расположен сверху трубы, то она работает на всасывание и поднимает человека за счет этой силы, если вентилятор расположен снизу, то поток воздуха держит человека, как бы отталкивает его);
— существуют мобильные аэротрубы, которые собираются как конструктор и могут переноситься с места на место, и стационарные, большие по габаритам и весу, устанавливаемые на одном месте;
— аэротруба может быть открытой с «видом на небо», и закрытой, когда человек парит как бы в капсуле;
— как правило, закрытые аэротрубы работают с воздухом по замкнутому циклу, а открытые имеют прямую его подачу.

Принцип работы аэротрубы закрытого цикла таков:

Фото 1.

Воздух в трубе движется благодаря четырем 12-лопастным карбоновым двигателям. Проще говоря — аэротруба устроена как мощнейший вентилятор. Двигатели находятся в отдельном помещении, позади полетной камеры. Воздушный поток поворачивает четыре раза и приходит в полетную зону снизу, в идеальном состоянии.

Нижняя граница полетной зоны — сетка батутного типа. Диаметр полетной камеры — 4,3 метра. Высота видимой (для зрителей, находящихся вне трубы) зоны — 4 метра от сетки. Общая высота полетной зоны — 17 метров. В любом месте стеклянной камеры, скорость и плотность аэропотока одинаково ровные.

Фото 2.

Давайте теперь покажу на фото и видео, как я летал в трубе FlyStation. Вообще то это называется «аэрокомплекс FlyStation» – или симулятор свободного падения. Профессиональный тренажёр для парашютистов, развивающий аттракцион для детей и активный отдых для всех желающих! Утверждается, что для того, чтобы летать в аэропотоке не требуется специальной подготовки. Мне это удалось проверить.

Сразу как мы зашли туда моему взору открылось вот это:

Ну круто же! Даже как то страшновато стало. Я вообще не сторонник экстрима, но смотрю там маленькие дети летают, женщины в возрасте уже. Думаю, надо попробовать.

Фото 3.

Все необходимое обмундирование выдают на месте. Это специальный костюм из плотного материала и с захватами для тренеров. Что бы в момент контроля за вами у них была возможность зафиксировать вас в любой момент. Есть и экзотические костюмы типа Бетмена и Супермена для фото. Так же выдают шлем и обувь, очки и беруши.

Вот мы с dpmmax , stassavenkov и Азалия переоделись и ждем инструктажа. На соседней скамейке сидит еще ruslandiya с Настей, manzal и вторая половинка блога «добрых психиатров».

Фото 4.

Инструктаж в этом деле процедура ответственная, т.к. многие пугаются, начинают дергаться и хвататься за тренеров, паниковать. А это в сложных условиях достаточно опасно и для инструкторво и для пытающихся летать.

Фото 5.

Тут нам рассказали как нужно вести себя в самой трубе и на подходе к ней. Фишка еще в том, что в трубе вообще не слышно что тебе говорят другие люди и по этому нужно познакомиться со специальными знаками и сигналами руками. Инструктора этими сигналами будут показывать нам что делать, будет координировать наши действия.

Полет в трубе должен был проходить в два захода по 2 и 3 минуты. Это совсем не долго, но с учетом того, что получасовой полет в трубе стоит 20 000 руб для начала достаточно 🙂

Нам объясняют как правильно держать руки, ноги и туловище для нормального стабильного полета — в смысле висения на одном месте. Конечно хочется сразу же пытаться изобразить какие нибудь выкрутасы, но для этого нужно много тренировок. Пока хотя бы понять и поймать поток воздуха и парить.

Фото 6.

Вот так примерно мы и делали. Инструктора сначала держали нас и поправляли, а потом не надолго отпускали в свободное парение. Самое сложно не не начать барахтаться и болтать руками и ногами. Я бы с удовольствием попробовал как то более активно действовать в трубе, но решил, что не в этот раз.

Фото 7.

А еще было прикольно когда они хватали нас и мы вместе взмывали вверх и кружились там в тандеме. Это прикольные ощущения, но и понимаешь насколько это не просто. Этот процесс на видео можно посмотреть в конце поста.

Фото 8.

В трубе стоит достаточно сильный гул и поток ветра. Обратите внимание на инструктора (фото ниже) — он по максимуму сократил парусность своего тела и может спокойно стоять в аэротрубе, при том что я летаю.

Фото 9.

Аэротруба «FlyStation» является второй по величине в Европе и имеет четыре двенадцатилопастных сверхлёгких двигателя, равномерно нагнетающих воздух со скоростью, превышающей 300 километров в час. Общая мощность равна 1700 лошадиным силам, а создаваемый ими воздушный поток способен поднять группу спортсменов на высоту полетной камеры, равную 17 метров.

Скорость потока воздуха при нашем полете была до 260 км/ч, но это для нас, а для полета инструкторов добавляют и побольге. Вообще вот там за стеклом сидит оператор, который в зависимости от обстоятельств добавляет или убавляет мощность вентиляторов.

В простых аэротрубах полётная зона как правило имеет диаметр около 2-х метров. При этом, из-за нестабильного воздушного потока, летающего человека вынуждены держать два инструктора. Посетитель пребывание в полётной зоне такой трубы лишь условно может назвать своё состояние полётом (см. фотографии). Малейшее движения вперёд, назад или в сторону – и ты тут же упираешься руками и ногами в стенки – при этом тебя еще держат с двух сторон два инструктора. Никакого чувства свободы, никакого чувства лёгкости!

Фото 12.

В аэротрубе FlyStation диаметр полётной зоны – 4,5 метра, а воздушный поток ровный, не турбулентный. Рядом с летающим посетителем находится только один инструктор – профессионал своего дела. Инструктор поддерживает начинающего летуна только первые мгновения полёта, помогая освоиться в потоке.

Как только летун осваивается, инструктор отпускает его в свободный полёт, давая почувствовать радость и счастье от свободного парения (при этом, всегда находясь рядом, инструктор готов поддержать и подстраховать летающего человека).

Посетитель может летать во всем пространстве полётной зоны без ограничений, получая невероятное удовольствие именно от свободного перемещения по воздуху.

Фото 10.

В общем от трубы у меня осталось двоякое чувство. С одной стороны неплохо и интересно полетать, с другой стороны понимаешь, что 2-3 минуты тебе не дадут того эффекта, которого хотелось бы достигнуть и для этого надо какое то приличное время трениоваться и заниматься этим как видом спорта пусть и на любительском уровне.

Фото 11.

Фото 13.

Фото 14.

А вот видео моих полетов:

Подписывайтесь на ютюб канал, постараюсь в ближайшее время начать выкладывать там видеоформат познавательных и просто интересных тем.

Партнеры БЛОГ-ТУРА, без которых это замечательное мероприятие бы не состоялось:

Аэродинамическая труба

Балет в аэротрубе

Испытание контрольной модели CR929 в аэродинамической трубе

По программе CR929 завершена серия испытаний контрольной модели в аэродинамических трубах.

Продувки высокоскоростной контрольной модели (High speed standard model – HSM), выполненной в масштабе 1:39 в конфигурации фюзеляж плюс крыло, в течение недели специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ) при участии ОАК и СОМАС проводили в трансзвуковой аэродинамической трубе Т-128.

Модель HSM была совместно спроектирована российскими и китайскими специалистами по аэродинамике. В течение года аналогичные испытания по программе CR929 проводились в КНР и ЕС.

«Серия испытаний в разных странах позволила нам собрать данные, на основе которых мы сможем выполнить корректное сравнение результатов. Полученная информация позволит нам более точно спрогнозировать аэродинамические характеристики самолета CR929 в условиях натурного полета», — поясняет главный конструктор программы CR929 от российской стороны Максим Литвинов.

Аэродинамическая модель транспортного самолета «Слон»

Специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») продолжают работу по созданию нового тяжелого транспортного самолета «Слон». На данный момент изготовлена аэродинамическая модель перспективного летательного аппарата.

Ранее ученые ЦАГИ определили концепцию будущего воздушного судна и спроектировали его конструкцию.

Следующим этапом стало изготовление самой модели, которая имеет следующие габаритные размеры: максимальная длина — около 1,63 м, размах крыла — почти 1,75 м, высота — чуть менее 0,5 м. Ее большая часть выполнена из алюминиевых сплавов, а тяжело нагруженные элементы изготовлены из конструкционных сталей. Это обеспечивает массу, приемлемую для испытаний в различных аэродинамических трубах ЦАГИ (максимальная масса модели — 120 кг).

Конструкция изделия представляет собой гладкое крыло со съемными законцовками, фюзеляж, переставное палубное горизонтальное оперение с отклоняемыми двухсекционными рулями высоты, вертикальное оперение с отклоняемым двухсекционным рулем направления, проточные мотогондолы с пилонами и обтекатель шасси.

«Изготовление модели тяжелого транспортного самолета „Слон“ велось поэтапно с применением высокоточных станков с ЧПУ. Наиболее трудоемкой была работа над крылом, которое отличается сложной пространственной формой для обеспечения высоких аэродинамических характеристик на крейсерских режимах», — рассказал заместитель начальника технологического отдела опытного производства научно-производственного комплекса института Андрей Сидоров.

Модель является трансформируемой — ее можно испытывать в различных конфигурациях. Кроме того, технологическое членение изделия обеспечивает широкие возможности для модификации элементов аэродинамической компоновки, включая изменение формы носовой и хвостовой части фюзеляжа, законцовок крыла, обтекателей шасси.

В ближайшее время начнутся исследования модели «Слона» в аэродинамической трубе переменной плотности Т-106. Специалисты изучат ее аэродинамические характеристики на крейсерских режимах. На 2020-й год запланировано продолжение испытаний «Слона» на установках Т-106 и Т-102, включая исследования аэродинамики на режимах взлета и посадки. Планируется также провести визуализацию обтекания модели.

Самолет «Слон» призван прийти на замену советскому тяжелому дальнему транспортному воздушному судну Ан-124 «Руслан». Этот летательный аппарат предназначен для перевозки тяжелых и крупногабаритных грузов на дальность порядка семи тысяч километров со скоростью 850 км/ч. Максимальная коммерческая нагрузка — 180 тонн (для сравнения, у Ан-124 — 120 тонн). Потребная длина взлетно-посадочной полосы — три километра. «Слон» проектируется под российские перспективные двухконтурные турбовентиляторные двигатели ПД-35. Работа выполняется по госконтракту с Министерством промышленности и торговли Российской Федерации в рамках НИР «Магистраль-технологии».

Я бы пошел на такой аттракцион

Смесь батута и аэротрубы

Просто кайф

В рамках соревнований по танцам (ну не танцам, а скорее художественной гимнастике) в аэротрубе (так называемый indoor skydiving) Wind Games 2019 Фред Фернандез выступил под музыку Queen в образе Фредди Меркури.

Ох уж эти британские «ученые»

Победитель сревнований в аэродинамической трубе — Ветренные игры

Kyra Poh из Сингапура завоевала золото в сольном фристайле

Костюм-крыло в аэродинамической трубе

Как я попал в ловушку в Аэротрубе

Году эдак в 2010-м. был я как-то на TestFly в свежепостроенной аэротрубе. Большая, красивая! Пригласили заценить. Всё хорошо, места для полётов много, всё такое новенькое.
Опыта у меня на тот момент было мало. К тому же я лёгкий. Улетел на самый верх. Честно, не очень страшно, если знаешь что делать. Но всё же кое-что сжалось, когда глянул в пустоту под собой с 15-метровой высоты.
И всё было бы хорошо, если не малюсенькая неисправность. Винт расположен прямо над полётной зоной. Метрах эдак в двух. Огромный такой винт, с гидравлическим приводом изменения угла наклона лопаток. Диаметром практически во всю полётную зону. То есть в два моих роста с плюсом. И всё это гудящее-ревущее хозяйство отделят от тебя сетка из натянутых тросиков. Я не знаю как так получилось, но двух тросов там явно не хватало. Порвались они что ли. И не параллельных тросов, а перпендикулярно расположенных. И если кто задумается, то обязательно найдёт точку, где будет пересечение двух недостающих тросиков. В этом месте ячейка получится вчетверо больше, чем изначально задумано. И вот именно в этом месте оказалась моя голова! И что бы было понятно, голова в шлеме идеально подошла под размер! Шутка про «квадратную голову» будет как раз к месту. 😀
Голова-то прошла, но не вышла! Я прижат потоком к сетке, голова за сеткой, над головой ревёт винт. Глаза у меня в копеечку! Кирпичей отложил столько, что меня вниз потянуло! 😁
Я не парашютист, по работе связан с аэротрубами, летать умею. Вот и попал! 🙂
А приглашали на полёт более-менее опытных и поэтому за пультом ребята особо не напрягались, что человек пропал из поля зрения, поток врубили и всё. Отвлеклись наверное.
Ну, что делать! Надо как-то выбираться из сложившейся ситуации. Кричать бесполезно, махать руками — никто не увидит. Жать помощи — страшно! Напряг мозг, успокоился. Сгруппировался для уменьшения площади тела и в итоге ушёл вниз. Судя по всему успешно, иначе бы не делился сейчас воспоминаниями.
Когда рассказал ребятам о случившемся, попросили никому не говорить. Прошло восемь лет, никому не рассказывал. Сейчас, наверное, уже можно. За сроком давности. 😌
Спасибо за внимание!

Как сделать аэродинамическую трубу своими руками

Было бы хорошо, если бы моторы вращались в разные стороны, по схеме “влево-вправо-влево…”. Моторы будут использоваться с более высоким КПД. И ещё:На мотор, который крутит последним, можно винт с большим шагом садить. Поток будет и так четырьмя предидущими моторами сильно разогнан.

Здравствуйте, Роберт. Я в вышеупомянутой теме про профили написал, что довольно много проводил исследований в аэродинамических трубах. Вначале это было в стенах ХАИ. Моя, вначале курсовая, а впоследствии и дипломная работа целиком была выполнена по результатам продувок моделей. Затем я работал в одном НИИ, откуда несколько раз ездил на продувки в ЦАГИ и ВВА им. Жуковского в Москву. Вкратце могу рассказать, что собой представляля труба в ХАИ. По форме она была такая, которую вы показали из книжки. Небольшое отличие: поток не сразу поворачивал на 180 градусов, а был небольшой участок прямого пути, а потом поворот. Труба по сечению квадратная, но вблизи рабочей части переходила в восмигранник, а потом-в круг. Как мне объяснили преподаватели, в круглом сечении проще обеспечить равномерность скоростей по всей площади. Перед рабочей частью поток очень значительно сжимался конфузором (чуть ли не в 2 раза, как на рисунке). Это не излишество, а необходимость, опять же для устранения пульсаций. Диаметр рабочей части был кажется 600 мм или меньше (точно не помню, может 500 мм). Внутри конфузора стояла спрямляющая решётка из 4-х мм фанеры с квадратной ячейкой примерно 50×50 мм. Решётка находилась в самом начале сужения. Толщина рещётки где-то тоже 50-60 мм. Внутри каналов на поворотах стояли поворотные лопатки, на расстоянии друг от друга порядка 100 мм. Хорда лопатки тоже где-то в районе 90-100 мм, высота-по всему сечению. Двигатель, помнится, был очень приличного размера, мощность не знаю, но диаметр вентилятора чуть меньше 1 метра. Рабочая часть открытого типа. После рабочей части стоял диффузор со скруглённым входом. Вся труба сделана из фанеры со шпангоутами и стрингерами. Сооружение довольно внушительное по размерам, несмотря на довольно скромную рабочую часть. Протяжённость прямого участка точно не скажу, но визуально не намного меньше, чем ширина школьного спортзала. Труба снабжалась ПВД для измерения скорости невозмущённого потока, имела весы для измерения сил. Весы были ручного типа с рычагами и грузиками по типу, как весы в больницах. Имелся также жидкостный манометр с трубками и водой для измерения коэффициента давления на поверхности модели через капиллярные трубки.
Ещё хочу сказать, что одним из разделов моей дипломной работы был как раз аэродинамический расчёт трубы. Честно сказать, мне сам преподаватель принёс чей-то расчёт и я его списал. Просто в дипломе нужны были некоторые разделы, необходимые для защиты. А основной уклон у меня был на продувки и изготовление экспериментальной установки, которые я полностью делал сам. Это и сама установка, и датчики давлений и разработка методики экспериментов. Тема была закрытая, поэтому не буду рассказывать о чём она.
Теперь о моих рекомендациях. Можете почитать и сделать по-своему. Я не настаиваю на своём мнении.
По-моему, канал нежелательно разворачивать сразу на 180 градусов. На внутренней поверхности поворота возникнет “пузырь”, который наделает потом много неприятностей по каналу. Гораздо легче повернуть на 90 градусов, но обязательно с помощью лопаток. Так как лопатки будут иметь профиль значительной кривизны, их надо считать. Канал в сечении лучше сделать квадратный или прямоугольный. Там проще будет поставить одинаковые поворотные лопатки и профили канала между лопатками будут одинаковые. Спрямляющая решётка не может быть из круглых трубок. Причина очень проста: если круглые трубки собрать в пучок, то между ними образуются каналы, как 4-х угольные звёздочки. Для потока такой канал крайне неприятен из-за застойных зон в углах. Гораздо проще, если каналы квадратные или, ещё лучше-8-ми угольные. Восмиугольники без проблем заполнят любое сечение. Решётка должна быть некоторой толщины, но не в виде сетки. Протяжённая решётка устранит боковые пульсации потока и спрямит его при входе в конфузор.
Теперь про дым. В замкнутой трубе дымом долго воспользоваться затруднительно. Постепенно труба задымляется по всему пути и в рабочей части появится облако из дыма вместо тонких струй. Облако не позволит видеть самые интересные участки, всё смешается. Вообще, по моему опыту, с дымом далеко не всегда можно понять процесс. Довольно трудно понять, что происходит с потоком: то ли он срывается, то ли завихряется, то ли просто смешивается с другим потоком? Гораздо больше даёт картина давлений. Там можно видеть и обтекаемость, и срыв, и пузырь. Нужен жидкостный манометр и датчики на модели. Всё это легко сделать самому. С уважением.