Вопросы проектирования и оценки технических возможностей экраноплана как нового вида транспорта

• Автор: Моисеев, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание

Введение

ГЛАВА 1. Аэродинамика крыла вблизи экрана

1.1. Инженерная модель обтекания крыла при малом

отстоянии от экрана

1.1.1. Обтекание профиля

1.1.2. Крыло конечного размаха

1.2. Численные исследования аэродинамики крыла

вблизи экрана по вихревой теории

1.3. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов
1.4. Важнейшие околоэкранные эффекты
1.4.1. Величина подъемной силы
1.4.2. Экранная подушка
1.4.3. Относительная жесткость экранной подушки
1.4.4. Фокус крыла по изменению высоты полета
1.4.5. Сопротивление профиля вблизи экрана
1.4.6. Индуктивное сопротивление крыла вблизи
экрана
1.5. Рекомендации для проектирования
ГЛАВА 2. Устойчивость движения экраноплана
2.1. Статическая устойчивость движения экраноплана на экранной подушке
2.2. Динамическая устойчивость движения экраноплана на экранной подушке
2.3. Продольный момент горизонтального оперения
2.4. Реакция экраноплана на действие горизонтального порыва ветра
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. Летно-технические характеристики экранопланов.
Выбор основных проектных параметров
3.1. Аэродинамическое качество
3.2. Скорости полета экраноплана
3.3. Потребная энерговооруженность
3.4. Масса конструкции экраноплана
3.5. Вопросы экологии и технической эксплуатации экранопланов
3.6. Экономическая эффективность экранопланов
3.7. Определение параметров горизонтального оперения экраноплана
3.7.1. Выбор положения горизонтального оперения
3.7.2. Площадь оперения
3.8. Удельная нагрузка на крыло
3.9. Выбор величины удлинения крыла
3.10. Выводы
ГЛАВА 4. Разработка и реализация проекта экспериментального
образца экраноплана «Летающая лаборатория»
4.1. Концепция экспериментального экраноплана
4.2. Выбор конструктивно-компоновочной схемы
4.3. Разработка и реализация проекта экспериментального экраноплана «Летающая лаборатория»
Заключение
Приложение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Проблема создания транспортных средств, использующих в своем движении благоприятное влияние близости границы раздела сред, имеет солидную историю. Граница раздела сред (воздух-вода, воздух-твердая поверхность) воздействует на аэродинамические характеристики объекта аналогично экрану, поэтому аппараты, использующие этот эффект, получили название «экранопланы».
Наиболее подробный исторический очерк, посвященный этой проблеме, изложен в книге [4]. Ее автор, известный популяризатор «идеи экраноплана», Н.И.Белавин отмечает, что еще в 1716 году шведский ученый Э.Сведенборг предложил конструкцию аппарата на воздушной подушке с нагнетанием воздуха под корпус с помощью воздушных винтов, но достаточно серьезно вопрос околоэкранного полета начал изучаться только в двадцатые годы прошедшего столетия. Основополагающие работы в этом направлении были выполнены Б.Н.Юрьевым,
Я.М.Серебрийским, Б.А.Ушаковым. За истекшие 70-80 лет со времени научного обоснования Б.Н.Юрьевым «эффекта экрана» в мире было создано более 60-ти действующих образцов экранопланов [4, 18, 19, 82]. Этой проблемой, с разной степенью активности и успехом, занимались ученые и инженеры США, Германии, Швеции, Норвегии, Финляндии, Японии, Китая и других стран. Наибольших успехов удалось достичь в СССР. Благодаря теоретическим и экспериментальным работам ученых ЦНИИ им.академика А.Н.Крылова, коллективов конструкторских бюро, возглавляемых Р.Е.Алексеевым, Р.Бартини, а также ряда ВУЗов и энтузиастов-одиночек, в СССР создано более двух десятков натурных (действующих) образцов экранопланов различных классов и схем.
Весь упомянутый период времени развития экранопланостроения можно условно разделить на три этапа.

в=1. 5т
Е=50т
О 1 2 3 4 X
Рис. 1.11 Зависимость парциальной частоты от взлетной массы, удлинения, нагрузки на крыло, высоты полета:
« » - р=0,5 кПа; «-------» - 4 кПа.