NASA испытает вентилятор для «утопленных» двигателей

NASA испытает вентилятор для «утопленных» двигателей

NASA и американский исследовательский центр UTRC в ближайшее время начнут продувочные испытания вентилятора, рассчитанного на всасывание воздушного пограничного слоя. Как пишет Aviation Week, такой вентилятор будет устанавливаться на новые турбовентиляторные двигатели для перспективных пассажирских и военных самолетов. Продувочные испытания нового всасывающего устройства для силовых установок будут проводиться в аэродинамической трубе Исследовательского центра имени Гленна.

На современных пассажирских и некоторых военных самолетах используются дозвуковые турбовентиляторные двигатели. В крейсерском режиме полета в силовых установках такого типа большую часть тяги создает воздушный поток, образуемый вентилятором. Если говорить упрощенно, то чем больше вентилятор, тем выше его вклад в создание тяги двигателя. Однако простое увеличение диаметра вентилятора ведет к возникновению другой проблемы — существенного лобового сопротивления в полете.

В полете набегающий воздух несколько тормозится вентилятором, а затем уже затягивается в двигатель. Такое торможение приводит к частичной потере эффективности силовой установки. Для соблюдения баланса между подачей воздуха в двигатель и его торможением на входе лопаткам вентилятора придают особую форму. Обычно они имеют вид сабель с неравномерным изгибом для оптимизации воздушного потока по всей длине (подробнее о вентиляторах и турбовентиляторных двигателях можно почитать в нашем материале).

В качестве одного из способов уменьшения лобового сопротивления турбовентиляторного двигателя разработчики видят его «утапливание» в корпус самолета. В этом случае силовая установка получит щелевой немного выступающий над поверхностью фюзеляжа самолета воздухозаборник. Такое решение, по предварительным расчетам, существенно снизит общее лобовое сопротивление летательного аппарата и позволит повысить топливную эффективность по меньшей мере на восемь процентов.

Однако невозможно взять один из существующих двигателей и «утопить» его в корпусе самолета, потому что это приведет к существенному падению мощности силовой установки и повышению расхода топлива. Дело в том, что вентиляторы на всех без исключения турбовентиляторных двигателях настроены на работу с набегающим свободным потоком воздуха. Но вентилятору «утопленного» в фюзеляж двигателя придется втягивать пограничный воздушный слой с ламинарным медленным течением.

Пограничным воздушным слоем называют тонкий слой на поверхности летательного аппарата, характеризующийся сильным градиентом скорости от нуля до скорости потока вне пограничного слоя. Вентилятор, настроенный на прямой приток воздуха, в «утопленной» конфигурации будет создавать на входе сильный перепад давления, что в свою очередь будет нарушать ламинарное течение воздуха по фюзеляжу перед воздухозаборником и после него. Частично эту проблему можно решить уменьшением глубины воздухозаборника.

Для нормальной работы двигателя в условиях, когда на вход подается воздух из пограничного слоя, необходимо также изменить конфигурацию лопаток вентилятора. Лопатки типичного вентилятора турбовентиляторного двигателя имеют угол атаки 27 градусов. Разработчики провели серию вычислений и компьютерное моделирование, по итогам которых пришли к выводу, что оптимальным углом атаки лопаток вентилятора, оптимизированного для втягивания пограничного слоя, являются 17 градусов.

Испытания вентилятора, оптимизированного для втягивания пограничного воздушного слоя, будут проводиться в аэродинамической трубе на имитированной скорости полета в 0,8 числа Маха (988 километров в час). Как ожидается, установка такого вентилятора на обычный турбовентиляторный двигатель, «утопленный» в фюзеляже, даст прирост топливной эффективности 4,5 процента. Прибавки еще в 3,5 процентных пункта разработчики намерены добиться изменением конфигурации лопаток вентилятора.

В середине октября американская компания Lockheed Martin приступила к формированию концепции перспективного самолета-заправщика KC-Z. В нем особое внимание планируется уделить малозаметности. Для ее снижения компания планирует оснастить танкеры «утопленными» в фюзеляж двигателями, воздухозаборники которых будут прикрыты от радаров гаргротом. За полет KC-Z будут отвечать турбовентиляторные двигатели с вентиляторами, оптимизированными для втягивания пограничного воздушного слоя.

Василий Сычёв

N+1

Похожие новости:
NASA рассказало об испытании вентилятора для «утопленных» двигателей
Первые продувочные испытания нового воздухозаборника и вентилятора для турбовентиляторных реактивных двигателей, которые рассчитаны на всасывание пограничного слоя, прошли полностью успешно. Как пишет Aviation Week со ссылкой на представителя NASA, в общей сложности эти элементы прошли 17 «продувок» в аэродинамической трубе ..
2016-12-21 5336 0 Авиация
0
NASA сделает «смешанное крыло» фантастически тихим
Специалисты NASA нашли несколько конструкторских решений, которые позволят существенно снизить шумность перспективного пассажирского самолета HWB, создаваемого по схеме «смешанного крыла». Как пишет Aviation Week со ссылкой на оценки американского агентства, использование самолетов с новыми доработками ..
2017-07-14 18660 0 Авиация
0
«Супердиспетчерам» разрешат перехватывать управление самолетами
Американские авиакомпании в ближайшие пять-десять лет столкнуться с серьезным дефицитом летчиков, поскольку нынешние пилоты начнут выходить на пенсию, а набор новых не позволит компенсировать число сотрудников. В качестве одного из вариантов решения этой проблемы, как пишет Aviation Week, NASA предложило ..
2016-01-20 1702 0 Авиация
1
Четырехкрылый самолет
Удивительная идея позволяет авиаконструкторам выполнять взаимоисключающие требования к полету на до- и сверхзвуковых скоростях. Создать идеальный самолет, пожалуй, невозможно. Взлет и посадка, маневры и полет на разных скоростях - у каждого этапа свои, часто взаимоисключающие, требования к конструкции аппарата. К примеру, для взлета ..
2012-09-10 3147 0 Авиация
0
Аэрофлот опубликовал первые фото Добролета
Авиакомпания «Аэрофлот» опубликовала первые фотографии самолета и интерьер салона своего лоукостера «Добролет». «Эксклюзивные фотографии ПЕРВОГО самолета лоукостера Добролёт! Boeing 737-800NG,189 кресел(кожа),салон Sky Interior», - пишет компания в своем твиттере. Первые полеты «Добролет» должен совершить в этом ..
2014-04-11 1651 0 Авиация
0
Крылатая ракета-носитель успешно вывела на орбиту спутники CYGNSS
Крылатая ракета-носитель Pegasus XL, разработанная американской компанией Orbital ATK, успешно доставила на орбиту все восемь спутников системы CYGNSS. Об этом сообщается на сайте NASA.Cпутниковая система CYGNSS разработана NASA и предназначена для мониторинга состояния воздушных потоков над поверхностью океанов. Полученные данные ..
2016-12-18 5221 0 Авиация
0
Боинг устранит проблемы с двигателем
Ограничения, введенные компанией «Боинг» на эксплуатацию самолетов «747-8» и «Дримлайнер», могут затронуть крупнейшую российскую грузовую компанию «ЭйрБриджКарго» (AirBridgeCargo – ABC, входит в группу «Волга-Днепр»). Она эксплуатирует четыре таких самолета и уже испытала проблемы с двигателем производства «Дженерал ..
2013-12-4 1799 0 Авиация
0
В России построят полностью электрический самолет
Экспертный совет ФГУП «ЦАГИ» рекомендовал для утверждения Минпромторгу России проект «Комплексной программы по созданию полностью электрического самолета» (ПЭС). Этой теме был посвящен научно-технический совет, который состоялся в ОАО «Авиадвигатель». Программа создания самолета рассчитана на период с 2014 ..
2014-04-09 2246 0 Авиация
0
Аэрофлот откажется от Ил-96
Руководство «Аэрофлота» предложит совету директоров перевозчика списать все имеющиеся в парке компании самолеты Ил-96 «по экономическим соображениям». Об этом вечером 3 декабря заявил первый заместитель гендиректора «Аэрофлота» Шамиль Курмашов, передает «Прайм». Как пишет в номере от 4 декабря ..
2013-12-5 2298 0 Авиация
0
Чиновники предъявили претензии к одному из Superjet Аэрофлота
Росавиация приостановила сертификат летной годности одного из самолетов Sukhoi Superjet 100, который эксплуатируется «Аэрофлотом». Об этом сообщает «Прайм» со ссылкой на неназванный источник. Информацию о приостановке сертификата подтвердил источник в «Гражданских самолетах Сухого», выпускающего SSJ-100. В Росавиации ..
2014-02-25 1464 0 Авиация
0
Самый быстрый вертолет создадут в России
Холдинг «Вертолеты России» ведет предпроектные работы по созданию скоростного вертолета нового поколения, сообщил в четверг начальник отдела департамента инноваций и стратегического развития корпорации «Ростехнологии», в которую входит холдинг «Вертолеты России», Александр Тутушкин. «Это вертолет военного ..
2011-09-24 6194 0 Авиация
0
Россия и Украина договорились о производстве Русланов
Россия и Украина по итогам переговоров премьер-министров в Сочи, состоявшиеся на прошлой неделе, договорились о создании совместного предприятия по выпуску транспортного самолета Ан-124 «Руслан». Об этом заявил вице-премьер Украины Юрий Бойко, передает «РБК-Украина». По словам Бойко, правительства обеих ..
2013-07-17 1959 0 Авиация
0
Boeing X-37B выведет людей в космос
В компания «Boeing» заявили, что намерены в ближайшее время на базе космического аппарата «X-37B» создать новый усовершенствованный космический аппарат многократного использования, который способен будет доставлять на МКС (Международную космическую станцию) самые разнообразные грузы. Эксперты компании также ..
2011-10-20 1865 0 Авиация
1
Новый беспилотник умеет то, что остальным не под силу
Сотрудники Центрального аэрогидродинамического института разработали новую модель беспилотника. Этот аппарат летает по несвойственным обычному самолету правилам. Взлетает совершенно вертикально, садится без полосы. Такие характеристики существенно расширяют потенциал его использования.Ни крыльев, ни хвоста, ни фюзеляжа — ..
2012-06-9 2973 2 Авиация
0
Авиакомпания Red Wings летала на неисправных самолётах
В ходе проверки Росавиация выявила существенное превышение межрегламентного интервала периодического технического обслуживания воздушных судов Ту-204. Об этом говорится в сообщении ведомства. «Другими словами, полёты выполнялись на неисправных воздушных судах», - подчёркивается в пресс-релизе. Также сообщается и о других выявленных ..
2012-04-24 1789 1 Авиация
0