Специалисты Института теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича СО РАН создали крупнейшую в мире базу данных по ламинарно-турбулентному переходу на стреловидных крыльях. Это поможет авиастроителям проектировать более экономичные и экологичные самолёты.
Эти данные помогут точно предсказывать, где гладкое обтекание крыла разрушается, и выявлять участки, где требования к гладкости поверхности могут быть снижены без ущерба для аэродинамики. Результаты опубликованы в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом, сообщает издание «Наука в Сибири».
Физика обтекания стреловидных крыльев, характерных для современных коммерческих самолётов, сложнее, чем у прямых крыльев. Поток воздуха в пограничном слое у стреловидного крыла склонен раньше переходить в турбулентное состояние. Причина — специфические вихри, возникающие из-за малейших шероховатостей. Это увеличивает трение поверхности самолёта о воздух, и полёт требует больше топлива.
Сегодня проектирование крыла коммерческого самолёта — это искусство компромисса между аэродинамическим совершенством и стоимостью производства. Инженерные методы позволяют учитывать шероховатость и быстро прогнозировать начало турбулизации. Созданная в ИТПМ база данных стала ключевым инструментом для такого поиска баланса.
«Глубокое понимание физических аспектов обтекания стреловидного крыла — основа для создания более эффективных аэродинамических поверхностей», — подчеркнул руководитель проекта РНФ член-корреспондент РАН Андрей Бойко.
«Мы предлагаем авиастроителям более совершенный инструмент для расчётов на ранних этапах проектирования, что открывает путь к созданию по-настоящему эффективных и экологичных самолётов будущего», — отметил старший научный сотрудник ИТПМ СО РАН кандидат физико-математических наук Андрей Иванов.
Благодаря работе сибирских учёных авиастроение получает новые возможности для разработки самолётов, которые будут потреблять меньше топлива, меньше загрязнять атмосферу и станут экономически выгоднее.
Фото модели крыла предоставлено исследователями