новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

12 августа IT House сообщила, что исследовательская группа из Северо-Западного политехнического университета в Китае совершила прорыв и разработала новую конструкцию крыла с отверстиями, которая, как ожидается, позволит эффективно снизить звуковые удары и улучшить аэродинамическую эффективность самолета.

Источник изображения

Как мы все знаем, звуковые удары — это ударные волны, возникающие во время сверхзвукового полета. Они не только вызывают огромное шумовое загрязнение, но и могут даже привести к разрушению стекол зданий.Это также является ключевым препятствием, ограничивающим развитие сверхзвуковых гражданских самолетов.. Конструкция традиционных крыльев соответствует принципу Бернулли, то есть поток воздуха на верхней поверхности крыла быстрее, а давление ниже, в то время как поток воздуха на нижней поверхности медленнее и давление выше, создавая таким образом подъемную силу. Однако, когда самолет приближается к скорости звука, вокруг крыльев образуются ударные волны, вызывающие турбулентность и увеличение сопротивления, что снижает подъемную силу и создает вредные вибрации.

Исследовательская группа под руководством профессора Гао Чао из Школы аэронавтики с помощью компьютерного моделирования и экспериментов в аэродинамической трубе обнаружила, чтоСоздание специальных отверстий на крыльях может эффективно подавлять ударные волны и снижать вибрацию, а также повышать аэродинамическую эффективность более чем на 10%.

В настоящее время лишь несколько стран способны создавать сверхзвуковые самолеты, для которых требуются специальные дорогостоящие материалы, чтобы выдержать огромные нагрузки сверхзвукового полета. Кроме того, проблемы со звуковым ударом привели к строгим ограничениям на полеты сверхзвуковых самолетов в густонаселенных районах и в конечном итоге привели к снятию с эксплуатации сверхзвукового авиалайнера Concorde в 2003 году.

Решение команды простое, но гениальное. Они установили на отверстиях крыла устройство, которое открывалось только тогда, когда самолет превышал скорость звука, эффективно контролируя поток воздуха вокруг крыльев. Внутри отверстия также установлен воздушный насос, который позволяет регулировать интенсивность струи и уменьшать турбулентность на передней кромке крыла, тем самым уменьшая вибрацию крыла. Хотя эта конструкция немного уменьшит подъемную силу, уменьшение общего сопротивления увеличивает отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению.

в настоящий момент,Команда планирует дальнейшие испытания в аэродинамической трубе для усовершенствования технологии.. В то же время в IT House заметили, что многие исследовательские группы по всему миру также активно изучают пути решения проблемы сверхзвукового полета, включая добавление канавок или выступов на поверхности крыла, использование механических устройств для подавления ударных волн и применение пьезоэлектрические пленки для управления воздушным потоком. X-59, экспериментальный сверхзвуковой самолет, совместно разработанный НАСА и Lockheed Martin, должен совершить свой первый испытательный полет в этом году. В самолете используется тонкий нос и кабина без лобового стекла, предназначенная для значительного снижения шума звукового удара.

Команда профессора Гао Чао уверена в своем решении. В отчете об исследовании они отметили: «Используя управление струей для подавления дрожания ударной волны, хотя подъемная сила немного теряется, общее сопротивление может быть уменьшено, поэтому отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению. вместо этого увеличивается».

Результаты исследования команды были опубликованы в журнале Acta Aerodynamics.