Моделювання обтікання літального апарату з системою конфузорів Брікса-Корта

Abstract

Літальні апарати типу VTOL викликають інтерес завдяки своїй універсальності та здатності діяти в умовах обмеженого простору. Перспективним розвитком цього напряму є застосування комплексу технічних рішень з аеродинамічних компонувань, для забезпечення необхідної аеродинамічної якості ЛА на усіх режимів польоту одночасно, а саме – оснащення літаючої платформи системою насадків Брікса – Корта, які здатні підвищити аеродинамічну ефективність рушіїв ЛА як у вертикальному, так і в горизонтальному режимах польоту. Комплексне дослідження цієї концепції є необхідним кроком у напрямі створення концептуально нових літальних ЛА – систем надмалих мобільних літальних платформ, схема польоту яких залежить від орієнтації ЛА у просторі. Об’єкт дослідження: моделі літальних апаратів з насадками Брікса – Корта, для вертикального зльоту і приземлення та горизонтального польоту. Метою роботи є розробка теоретично обґрунтованої концепції літального апарата вертикального злету та горизонтального польоту (типу VTOL) з вантажопідйомністю до 200 кг, здатного забезпечити горизонтальний політ протягом 10 – 30 хвилин на швидкості до 100 км/год. Основна увага приділяється створенню ефективної аеродинамічної компоновки, аналізу тягових характеристик та дослідженню можливостей використання спеціалізованих аеродинамічних елементів (зокрема насадків типу Брікса – Корта) для підвищення ефективності рушіїв у режимах вертикального та горизонтального польоту. VTOL aircraft are of growing interest due to their versatility and ability to operate in confined spaces. A promising development of this direction is the application of a set of technical solutions for aerodynamic layouts to ensure the necessary aerodynamic quality of the aircraft in all flight modes simultaneously, namely, equipping the flying platform with a system of Brix-Court nozzles, which are capable of increasing the aerodynamic efficiency of the aircraft engines in both vertical and horizontal flight modes. A comprehensive study of this concept is a necessary step towards the creation of conceptually new flying aircraft - systems of ultra-small mobile flying platforms, the flight pattern of which depends on the orientation of the aircraft in space. The object of research: models of aircraft with Brix-Court nozzles, for vertical take-off and landing and horizontal flight. The aim of the work is to develop a theoretically substantiated concept of a vertical take-off and horizontal flight (VTOL type) aircraft with a payload of up to 200 kg, capable of providing horizontal flight for 10 – 30 minutes at speeds up to 100 km/h. The main attention is paid to the creation of an effective aerodynamic layout, analysis of traction characteristics and research into the possibilities of using specialized aerodynamic elements (in particular, Brix-Court type nozzles) to increase the efficiency of engines in vertical and horizontal flight modes.