В Московском комплексе ФГУП «Центральный аэрогидродинамический
институт имени профессора Н.Е.Жуковского» (ЦАГИ) состоялась
встреча всех партнеров проекта VALIANT «Валидация и улучшение
средств моделирования аэродинамического шума» 7-й Европейской
рамочной программы. Проект VALIANT стартовал 1 сентября 2009
года. Его основной целью является настройка методов
математического моделирования в оценке аэродинамического шума
обтекания элементов планера самолета.
Проблема шума, образуемого при обтекании шасси и механизации
крыла (предкрылки, закрылки и интерцепторы), возникает при
заходе самолета на посадку, когда двигатели работают в режиме
малого газа, и шум силовых установок самолета перестает быть
доминирующим среди других источников шума. Создание
перспективных гражданских самолетов с улучшенными акустическими
характеристиками, которые удовлетворяли бы все более жестким
нормам ИКАО по шуму на местности, требует заметного снижения
шума обтекания элементов планера самолета по отношению к
современным самолетам, для которых вообще не применяются никакие
мероприятия по снижению этого источника шума.
Разработка оптимальных методов снижения шума аэродинамического
происхождения требует комплексного подхода к проблеме, когда
найденные приемы снижения шума не ухудшат других рабочих
характеристик самолета. Поэтому создание математических моделей
процессов шумообразования является одной из приоритетных задач
современной аэроакустики. К сожалению, современное состояние
численных методов моделирования не позволяет использовать их при
поиске путей снижения многообразных шумов самолета, и, в
частности, это касается шума обтекания элементов планера.
Проект VALIANT направлен именно на разработку численных методов
моделирования, которые смогли бы быть примененными в поиске
путей снижения шума элементов планера. Для реализации этой цели
отобраны модельные течения, которые, с одной стороны, имеют
упрощенные геометрические конфигурации, но, с другой стороны, в
полной мере соответствуют физике процессов шумообразования при
обтекании различных элементов планера самолета. На первом этапе
проекта эти течения должны быть подвергнуты экспериментальному
исследованию (измерения аэродинамических и аэроакустических
характеристик), а на втором этапе должны быть произведены
численные моделирования всех измеренных параметров этих
модельных течений.
ЦАГИ участвует в экспериментальной части проекта. На
предварительной стадии формирования проекта специалисты
акустического отделения института предложили для численного и
экспериментального исследования один из важных эффектов
шумообразования при обтекании предкрылков и закрылков – эффект
квазимонопольного излучения щелей при их турбулентном обтекании.
Эта идея была поддержана партнерами проекта, и лидерство в одной
из задач поручено ЦАГИ. Численным моделированием указанного
эффекта будут заниматься ИММ РАН, DLR, NLR и TUB (Берлинский
университет).
На прошедшей встрече, организованной ЦАГИ, участники проекта
VALIANT представили результаты, полученные в рамках первого года
работы по проекту по всем задачам.
В соответствие с планом работ в ОПИ ЦАГИ была изготовлена
пластина с прямоугольным отверстием, интегрированная с соплом. В
акустической камере АК-2 были проведены пробные акустические
измерения для демонстрации работоспособности модели с точки
зрения заметности акустического излучения и возможности
численного моделирования возникающих эффектов. Эти эффекты были
непосредственно продемонстрированы участникам встречи.
ПОДВЕРСТКА
Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора
Н.Е.Жуковского основан в 1918 году. Сегодня ЦАГИ — крупнейший
государственный научный центр авиационной и ракетно-космической
отрасли Российской Федерации, где успешно решаются сложнейшие
задачи фундаментального и прикладного характера в областях аэро-
и гидродинамики, аэроакустики, динамики полета и прочности
конструкций летательных аппаратов. Институт обладает уникальной
экспериментальной базой, отвечающей самым высоким международным
требованиям. ЦАГИ осуществляет государственную экспертизу всех
летательных аппаратов, разрабатываемых в российских КБ, и дает
окончательное заключение о возможности и безопасности первого
полета. ЦАГИ принимает участие в формировании государственных
программ развития авиационной техники, а также в создании норм
летной годности и регламентирующих государственных документов.
