-Airbus протестировал ламинарное крыло. Ламинарное крыло


Французы испытали ламинарное крыло

za / wikipedia.org

Французская компания Onera совместно с итальянской Leonardo провела испытания гладкого крыла, оптимизированного для ламинарного потока. Как пишет Aviation Week, испытания состоялись в трансзвуковой аэродинамической трубе S1MA французской компании. В настоящее время специалисты анализируют данные, полученные во время испытаний, однако, согласно предварительным результатам, гладкое крыло показало несколько меньшее лобовое сопротивление по сравнению с обычным крылом самолета.

Объемы авиационных перевозок увеличиваются с каждым годом. Для того, чтобы удовлетворить спрос, снизив при этом стоимость авиаперевозок и не повлияв на доходы авиакомпаний, разработчики постоянно исследуют новые технологии улучшения самолетов. В частности, активные работы ведутся в области снижения потребления топлива самолетом в полете. Эту задачу можно решить несколькими способами. Например, снизить потребление топлива на несколько процентов можно улучшив конструкцию двигателей.

Еще одним способом уменьшить потребление топлива является снижение лобового сопротивления самолета. Этого можно добиться пересмотрев конструкцию самолетов, используя новые легкие материалы и покрытия. Согласно планам разработчиков, новое ламинарное крыло должно отличаться существенно меньшим лобовым сопротивлением по сравнению со стандартным крылом самолета. Такое крыло должно иметь гладкую поверхность и невысокий профиль, чтобы обеспечить ламинарный воздушный поток на как можно большей площади.

Ламинарное крыло в аэродинамической трубе (слева) и тепловизионное изображение ламинарного потока на его верхней плоскости

Onera

В аэродинамической трубе испытания проходили испытания левой консоли ламинарного крыла самолета длиной 5,2 метра. Продувочные испытания проводились на скорости воздушного потока 0,74 числа Маха (913,7 километра в час). Для изучения обтекающего крыло воздушного потока использовались высокоточные тепловизоры, замерявшие температуру на крыле в режиме реального времени. В результате выяснилось, что на верхней плоскости крыла площадь покрытия ламинарным потоком составила 70 процентов, а на нижней 30 процентов.

Для современного обычного самолетного крыла площадь покрытия ламинарным потоком в зависимости от конструкции составляет от 30 до 50 процентов для верхней плоскости и до 30 процентов — для нижней. На части крыла обязательно должно присутствовать турбулентное течение, повышающее его несущую способность. Для этого на современных самолетах на верхней плоскости крыла устанавливаются небольшие пластинки — завихрители потока, разрушающие ламинарный поток.

Тем не менее, считается, что в гражданской авиации, самолеты которых как правило не выполняют полетов на критических углах атаки, ламинарное удлиненное крыло может быть успешно использовано. При стабильном полете с без резких изменений углов атаки гладкое крыло может существенно снизить лобовое сопротивление, а значит потребление топлива в полете. Когда именно новое крыло может появиться на серийных самолетах, пока неизвестно.

Сегодня активными работами в области исследования гладкого крыла, оптимизированного для ламинарного обтекания, занимаются шведская компания Saab и британская GKN. Первая исследует композитное крыло, в котором передняя кромка и верхняя плоскость выполнены единой деталью, с пристыковкой остальных элементов и механизации с минимальными зазорами. В свою очередь GKN исследует обычное крыло, элементы которого плотнее обычного подогнаны друг к другу. Испытания обоих крыльев начнутся в текущем году.

Между тем, в феврале прошлого года GKN представила занялась исследованиями в области красок, которые позволят снизить лобовое сопротивление самолетов. Благодаря новым покрытиям разработчики рассчитывают снизить лобовое сопротивление на 25 процентов в крейсерском полете. Свои свойства новые краски должны будут сохранять на протяжении пяти лет, такой срок является стандартным требованием для внешних покрытий самолетов.

При нанесении на корпус самолета новые краски должны будут скрывать дефекты поверхности, обеспечивая тем самым ламинарное обтекание воздухом аэродинамических поверхностей, в первую очередь передних кромок, нередко имеющих неоднородную поверхность.

Василий Сычёв

nplus1.ru

Французы испытали ламинарное крыло | Defence.Ru

В аэродинамической трубе испытания проходили испытания левой консоли ламинарного крыла самолета длиной 5,2 метра. Продувочные испытания проводились на скорости воздушного потока 0,74 числа Маха (913,7 километра в час). Для изучения обтекающего крыло воздушного потока использовались высокоточные тепловизоры, замерявшие температуру на крыле в режиме реального времени. В результате выяснилось, что на верхней плоскости крыла площадь покрытия ламинарным потоком составила 70 процентов, а на нижней 30 процентов.

Для современного обычного самолетного крыла площадь покрытия ламинарным потоком в зависимости от конструкции составляет от 30 до 50 процентов для верхней плоскости и до 30 процентов — для нижней. На части крыла обязательно должно присутствовать турбулентное течение, повышающее его несущую способность. Для этого на современных самолетах на верхней плоскости крыла устанавливаются небольшие пластинки — завихрители потока, разрушающие ламинарный поток.

Тем не менее, считается, что в гражданской авиации, самолеты которых как правило не выполняют полетов на критических углах атаки, ламинарное удлиненное крыло может быть успешно использовано. При стабильном полете с без резких изменений углов атаки гладкое крыло может существенно снизить лобовое сопротивление, а значит потребление топлива в полете. Когда именно новое крыло может появиться на серийных самолетах, пока неизвестно.

Сегодня активными работами в области исследования гладкого крыла, оптимизированного для ламинарного обтекания, занимаются шведская компания Saab и британская GKN. Первая исследует композитное крыло, в котором передняя кромка и верхняя плоскость выполнены единой деталью, с пристыковкой остальных элементов и механизации с минимальными зазорами. В свою очередь GKN исследует обычное крыло, элементы которого плотнее обычного подогнаны друг к другу. Испытания обоих крыльев начнутся в текущем году.Между тем, в феврале прошлого года GKN представила занялась исследованиями в области красок, которые позволят снизить лобовое сопротивление самолетов. Благодаря новым покрытиям разработчики рассчитывают снизить лобовое сопротивление на 25 процентов в крейсерском полете. Свои свойства новые краски должны будут сохранять на протяжении пяти лет, такой срок является стандартным требованием для внешних покрытий самолетов.

При нанесении на корпус самолета новые краски должны будут скрывать дефекты поверхности, обеспечивая тем самым ламинарное обтекание воздухом аэродинамических поверхностей, в первую очередь передних кромок, нередко имеющих неоднородную поверхность.

defence.ru

Ламинарный профиль

Ламинарный профиль

профиль крыла, характеризующийся удалённым от носка положением точки перехода ламинарного течения в турбулентное при естественном обтекании, то есть без использования дополнительной энергии для затягивания перехода, как, например, при отсосе пограничного слоя, охлаждении поверхности (см. Ламинаризация пограничного слоя). Исследования в полёте состояния пограничного слоя на прямом крыле дозвукового самолёта (1938) показали наличие значительных участков ламинарного пограничного слоя. В СССР (И. В. Остославский, Г. П. Свищёв, К. К. Федяевский) и за рубежом были разработаны и применены на ряде самолётов Л. п., форма которых позволяла получать сдвинутое назад положение точки перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный и за счёт этого снижать сопротивление трения, а следовательно, и полное аэродинамическое сопротивление самолёта. Для этого форма профиля должна обеспечивать на его поверхности в области ожидаемого ламинарного слоя ускоренное течение с возможно большим градиентом скорости для повышения устойчивости ламинарного течения к возмущениям. Геометрически это достигается смешением назад положения максимальной толщины и вогнутости профиля (см. Кривизна профиля), увеличением относительной толщины профиля и некоторым уменьшением радиуса кривизны носка. При этом с целью предотвращения срыва потока нельзя допускать резкого снижения скорости в хвостовой, диффузорной, части профиля, что приводит к ограничениям на геометрию профиля (недопустимо, например, смещение максимальной толщины и вогнутости за середину профиля, а также чрезмерное увеличение его толщины и вогнутости). Фактором, ограничивающим возможности естественной ламинаризации пограничного слоя, является стреловидность крыла по передней кромке. При угле стреловидности больше 20—25(°) наблюдается значительное уменьшение области ламинарного течения. Участки с естественной ламинаризацией могут наблюдаться на различных элементах самолёта (носок фюзеляжа, горизонтальные и вертикальные оперения и т. д.). Лётные исследования, проведённые при дозвуковых скоростях на самолётах с прямыми крыльями и крыльями с углом стреловидности менее 20(°), скомпонованными из Л. п., подтвердили наличие протяжённых ламинарных участков (до 30—50% хорды). При этом критические Рейнольдса числа, определенные по длине ламинарного участка, достигали Re* (≈) 10—12)*106. Проведённые в середине 80-х гг. в СССР (ЦАГИ) и за рубежом расчётные и экспериментальные исследования при больших числах Рейнольдса показали возможность получения протяжённых (вплоть до середины хорды) ламинарных участков при околозвуковом обтекании профилей с ускорением потока в местной сверхзвуков зоне. При этом Маха число полёта должно быть ограниченным, не допускающим возникновения интенсивных скачков уплотнения и заметного волнового сопротивления. Применение сверхкритических профилей с ускорением потока в местной сверхзвуковой зоне позволяет снизить сопротивление при повышенных дозвуковых скоростях полёта как за счёт естественной ламинаризации, так и за счёт малого, по сравнению с обычными профилями, волнового сопротивления.

Поделитесь на страничке

slovar.wikireading.ru

Европейский лайнер с ламинарным крылом совершил первый полет

A340-300

Airbus

Модифицированный пассажирский самолет Airbus A340-300 с гладким крылом, оптимизированным для ламинарного потока, совершил первый полет. Согласно сообщению европейского авиастроительного концерна Airbus, испытания состоялись 26 сентября 2017 года в Тарбе на юге Франции. Первый полет лайнера признали успешным. В общей сложности самолет провел в воздухе три часа 38 минут.

С каждым годом объемы авиационных перевозок увеличиваются. Чтобы удовлетворить спрос, снизив при этом стоимость авиаперевозок и не повлияв на доходы авиакомпаний, разработчики постоянно исследуют новые технологии улучшения самолетов. В частности, активные работы ведутся в области снижения потребления топлива самолетом в полете, что также должно уменьшить загрязнение окружающей среды.

Эту задачу можно решить несколькими способами. Например, снизить потребление топлива на несколько процентов можно улучшив конструкцию двигателей. Еще одним способом снизить потребление топлива является уменьшение лобового сопротивления самолета. Этого можно добиться пересмотрев конструкцию лайнеров, используя новые легкие материалы и покрытия.

Предполагается, что новое ламинарное крыло, создаваемое в рамках проекта BLADE (Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe, демонстратор европейского прорывного ламинарного летательного аппарата), будет иметь на 50 процентов меньшее лобовое сопротивление по сравнению со стандартным. Это позволит снизить потребление топлива самолетом в полете и уменьшить выбросы CO2 на пять процентов.

Ламинарное крыло должно иметь очень гладкую поверхность и невысокий профиль, чтобы обеспечить ламинарный воздушный поток на как можно большей своей площади. Для создания гладкого крыла планируется использовать несколько технологий.

A340-300. Гладкими выполнены крайние секции крыла самолета

Airbus

Так, в 2015 году шведская компания Saab, участвующая в проекте BLADE, собрала правую консоль гладкого крыла из углепластика. Она получила углепластиковые переднюю кромку и верхнюю плоскость, выполненные единой деталью с композиционным крепежом с внутренней стороны. Благодаря этому консоль получилось практически без стыков между панелями.

Тогда же британская компания GKN, еще один участник проекта BLADE, представила гладкую левую консоль крыла. Это обычная консоль крыла лайнера A340-300, в которой все элементы плотнее подогнаны друг к другу. Кроме того, консоль покрыта специальной краской, скрывающей неоднородные дефекты аэродинамической поверхности.

Правая консоль крыла от Saab и левая от GKN и установлены на лайнер A340-300, совершивший первый полет во Франции. Целью первого полета была общая проверка лайнера, его управляемости и всех его бортовых систем. Самолет должен совершить еще несколько испытательных полетов, после чего начнет участвовать непосредственно в исследовательских полетах.

Во время исследовательских полетов разработчики намерены проверить эффективность одной из двух технологий обеспечения гладкости крыла, а также оценить аэродинамические характеристики крыла и его влияние на характеристики пассажирского самолета в целом.

Следует отметить, что на опытовом лайнере A340-300 гладким выполнено не все крыло целиком, а только крайние его секции слева от первого двигателя и справа от четвертого. Это сделано для существенного сокращения программы начальных летных испытаний; установка полностью гладкого крыла потребовала бы расширенных и долгих по времени проверок самолета.

В феврале текущего года французская компания Onera совместно с итальянской Leonardo провела испытания собственной версии гладкого крыла. Испытания проводились в трансзвуковой аэродинамической трубе S1MA французской компании. Во время проверок гладкое крыло показало несколько меньшее лобовое сопротивление по сравнению с обычным крылом самолета.

В аэродинамической трубе проходили испытания левой консоли ламинарного крыла самолета длиной 5,2 метра. Продувочные испытания проводились на скорости воздушного потока 0,74 числа Маха (913,7 километра в час). Для изучения обтекающего крыло воздушного потока использовались высокоточные тепловизоры, замерявшие температуру на крыле в режиме реального времени.

Во время испытаний выяснилось, что на верхней плоскости крыла площадь покрытия консоли ламинарным потоком составила 70 процентов, а на нижней 30 процентов. Для современного обычного самолетного крыла площадь покрытия ламинарным потоком в зависимости от конструкции составляет от 30 до 50 процентов для верхней плоскости и до 30 процентов — для нижней.

Конструкция обычного крыла предполагает обязательное присутствие турбулентного течения, повышающего его несущую способность. Для этого на современных самолетах на верхней плоскости крыла устанавливаются небольшие пластинки — завихрители потока, разрушающие ламинарный поток.

Василий Сычёв

nplus1.ru

Французы испытали ламинарное крыло

za / wikipedia.org

Французская компания Onera совместно с итальянской Leonardo провела испытания гладкого крыла, оптимизированного для ламинарного потока. Как пишет Aviation Week, испытания состоялись в трансзвуковой аэродинамической трубе S1MA французской компании. В настоящее время специалисты анализируют данные, полученные во время испытаний, однако, согласно предварительным результатам, гладкое крыло показало несколько меньшее лобовое сопротивление по сравнению с обычным крылом самолета.

Объемы авиационных перевозок увеличиваются с каждым годом. Для того, чтобы удовлетворить спрос, снизив при этом стоимость авиаперевозок и не повлияв на доходы авиакомпаний, разработчики постоянно исследуют новые технологии улучшения самолетов. В частности, активные работы ведутся в области снижения потребления топлива самолетом в полете. Эту задачу можно решить несколькими способами. Например, снизить потребление топлива на несколько процентов можно улучшив конструкцию двигателей.

Еще одним способом уменьшить потребление топлива является снижение лобового сопротивления самолета. Этого можно добиться пересмотрев конструкцию самолетов, используя новые легкие материалы и покрытия. Согласно планам разработчиков, новое ламинарное крыло должно отличаться существенно меньшим лобовым сопротивлением по сравнению со стандартным крылом самолета. Такое крыло должно иметь гладкую поверхность и невысокий профиль, чтобы обеспечить ламинарный воздушный поток на как можно большей площади. 

Ламинарное крыло в аэродинамической трубе (слева) и тепловизионное изображение ламинарного потока на его верхней плоскости   Onera

В аэродинамической трубе испытания проходили испытания левой консоли ламинарного крыла самолета длиной 5,2 метра. Продувочные испытания проводились на скорости воздушного потока 0,74 числа Маха (913,7 километра в час). Для изучения обтекающего крыло воздушного потока использовались высокоточные тепловизоры, замерявшие температуру на крыле в режиме реального времени. В результате выяснилось, что на верхней плоскости крыла площадь покрытия ламинарным потоком составила 70 процентов, а на нижней 30 процентов. 

Для современного обычного самолетного крыла площадь покрытия ламинарным потоком в зависимости от конструкции составляет от 30 до 50 процентов для верхней плоскости и до 30 процентов — для нижней. На части крыла обязательно должно присутствовать турбулентное течение, повышающее его несущую способность. Для этого на современных самолетах на верхней плоскости крыла устанавливаются небольшие пластинки — завихрители потока, разрушающие ламинарный поток.

Тем не менее, считается, что в гражданской авиации, самолеты которых как правило не выполняют полетов на критических углах атаки, ламинарное удлиненное крыло может быть успешно использовано. При стабильном полете с без резких изменений углов атаки гладкое крыло может существенно снизить лобовое сопротивление, а значит потребление топлива в полете. Когда именно новое крыло может появиться на серийных самолетах, пока неизвестно.

Сегодня активными работами в области исследования гладкого крыла, оптимизированного для ламинарного обтекания, занимаются шведская компания Saab и британская GKN. Первая исследует композитное крыло, в котором передняя кромка и верхняя плоскость выполнены единой деталью, с пристыковкой остальных элементов и механизации с минимальными зазорами. В свою очередь GKN исследует обычное крыло, элементы которого плотнее обычного подогнаны друг к другу. Испытания обоих крыльев начнутся в текущем году.

Между тем, в феврале прошлого года GKN представила занялась исследованиями в области красок, которые позволят снизить лобовое сопротивление самолетов. Благодаря новым покрытиям разработчики рассчитывают снизить лобовое сопротивление на 25 процентов в крейсерском полете. Свои свойства новые краски должны будут сохранять на протяжении пяти лет, такой срок является стандартным требованием для внешних покрытий самолетов.

При нанесении на корпус самолета новые краски должны будут скрывать дефекты поверхности, обеспечивая тем самым ламинарное обтекание воздухом аэродинамических поверхностей, в первую очередь передних кромок, нередко имеющих неоднородную поверхность.

Василий Сычёв

https://nplus1.ru/news/2017/02/06/laminar

aviator.guru

-Airbus протестировал ламинарное крыло. — Авиапанорама

Тулуза, 26 сентября, 2017 – Испытательный самолет Airbus A340, оснащенный крылом с ламинарным профилем BLADE, совершил первый успешный полет в Тулузе. Самолет вылетел из аэропорта города Тарб на юге Франции в 11:00 по местному времени и приземлился в аэропорту Тулузы спустя 3 часа 38 минут. Данные испытания проводятся Airbus в рамках Европейской программы по изучению перспективных авиационных технологий Clean Sky. В ближайшие месяцы этот самолёт-лаборатория должен налетать более 150 часов.

Проект BLADE (Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe), который расшифровывается как “Перспективный ламинарный авиационный демонстратор в Европе”, направлен на изучение возможностей применения данной технологии в коммерческой авиации. По мнению специалистов компании Airbus, ламинарное крыло позволит улучшить экологические показатели воздушных судов, снизив в общей сложности сопротивление воздуха на 50% и уменьшив выбросы CO2 на 5%. Испытательный А340 стал первым в мире испытательным бортом, на котором околозвуковой ламинарный профиль крыла интегрирован в существующую конструкцию воздушного судна.

Для проведения данных испытаний на самолете-лаборатории А340 были частично демонтированы части оригинального крыла и вместо них установлено крыло с ламинарным профилем. Крыло было установлено таким образом, чтобы оно в точности воспроизводило реальные условия полета. Внутри салона А340 было установлено разнообразное контрольно-измерительное оборудование, которое обрабатывает и анализирует всю информацию, поступающую в ходе полета. Все подготовительные работы заняли в общей сложности 16 месяцев.

“Во время первого полета мы оценивали общее поведение самолета. При достижении проектной скорости полета на необходимой высоте все системы самолета функционировали хорошо. Кроме того, мы проверяли настройки контрольно-измерительного оборудования”, – отметил Филипп Сев, инженер-испытатель Airbus.

На поверхности крыла установлены сотни датчиков, которые проводят замеры волнообразности поверхности крыла и оценивают ее влияние на ламинарное обтекание. Внутри гондол двигателей также были установлены инфракрасные камеры, которые измеряют температуру поверхности крыла, а также звуковые датчики, которые измеряют влияние акустических волн на ламинарное обтекание. Кроме того, на самолете также установлена система рефлектометрии, которая позволяет отслеживать деформации воздушного обтекания крыла в режиме реального времени.

www.aviapanorama.ru

Airbus протестировал ламинарное крыло - AEX.RU

27 сентября 2017 г., AEX.RU –  Испытательный самолет Airbus A340, оснащенный  крылом с ламинарным профилем BLADE, совершил первый успешный полет в Тулузе. Самолет вылетел из аэропорта города Тарб на юге Франции в 11:00 по местному времени и приземлился в аэропорту Тулузы спустя 3 часа 38 минут. Об этом сообщает Airbus.

Данные испытания проводятся Airbus в рамках Европейской программы по изучению перспективных авиационных технологий Clean Sky. В ближайшие месяцы этот самолёт-лаборатория должен налетать более 150 часов.

"Проект BLADE (Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe), который расшифровывается как “Перспективный ламинарный авиационный демонстратор в Европе”, направлен на изучение возможностей применения данной технологии в коммерческой авиации. По мнению специалистов компании Airbus, ламинарное крыло позволит улучшить экологические показатели воздушных судов, снизив в общей сложности сопротивление воздуха на 50% и уменьшив выбросы CO2 на 5%. Испытательный А340 стал первым в мире испытательным бортом, на котором околозвуковой ламинарный профиль крыла интегрирован в существующую конструкцию воздушного судна", - рассказали в Airbus. 

Для проведения данных испытаний на самолете-лаборатории А340 были частично демонтированы части оригинального крыла и вместо них установлено крыло с ламинарным профилем. Крыло было установлено таким образом, чтобы оно в точности воспроизводило реальные условия полета. Внутри салона А340 было установлено разнообразное контрольно-измерительное оборудование, которое обрабатывает и анализирует всю информацию, поступающую в ходе полета. Все подготовительные работы заняли в общей сложности 16 месяцев. 

“Во время первого полета мы оценивали общее поведение самолета. При достижении проектной скорости полета на необходимой высоте все системы самолета  функционировали хорошо. Кроме того, мы проверяли настройки контрольно-измерительного оборудования”, – отметил Филипп Сев, инженер-испытатель  Airbus.

На поверхности крыла установлены сотни датчиков, которые проводят замеры волнообразности поверхности крыла и оценивают ее влияние на ламинарное обтекание. Внутри гондол двигателей также были установлены инфракрасные камеры, которые измеряют температуру поверхности крыла, а также звуковые датчики, которые измеряют влияние акустических волн на ламинарное обтекание. Кроме того, на самолете также установлена система рефлектометрии, которая позволяет отслеживать деформации воздушного обтекания крыла в режиме реального времени.

www.aex.ru