Современный метод создания динамически подобных моделей для исследования флаттерных характеристик летательных аппаратов

А.В. Долгополов, Д.А. Казанцев, И.В. Маркин, О.А. Орлова, С.В. Шалаев

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского, г. Жуковский, 140180, Россия

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2541-7746.2020.4.441-454

Для цитирования: Долгополов А.В., Казанцев Д.А., Маркин И.В., Орлова О.А., Шалаев С.В. Современный метод создания динамически подобных моделей для исследования флаттерных характеристик летательных аппаратов // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки. – 2020. – Т. 162, кн. 4. – С. 441–454. – doi: 10.26907/2541-7746.2020.4.441-454.

For citation: Dolgopolov A.V., Kazancev D.A., Markin I.V., Orlova O.A., Shalaev S.V. The modern method of creating dynamically scaled models to study aircraft flutter characteristics. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Fiziko-Matematiche skie Nauki, 2020, vol. 162, no. 4, pp. 441–454. doi: 10.26907/2541-7746.2020.4.441-454. (In Russian)

Аннотация

Проведен комплекс работ, включающий проектирование, изготовление, испытания ди намически подобной модели (ДПМ) цельноповоротного оперения летательного аппарата при расчетном сопровождении каждого этапа. ДПМ предназначена для исследования флаттерных характеристик в аэродинамической трубе. ДПМ цельноповоротного опере ния представляет собой фанерный сердечник с послойно наклеенными стеклотканью, уг лепластиком и формообразующим материалом. Для достоверного определения границ флаттера ДПМ должна максимально точно воспроизводить динамические характеристи ки натурного объекта. С этой целью разработан подход, позволяющий на каждом этапе создания ДПМ проводить экспериментальное определение модальных характеристик и корректировать математические модели. Для доводки ДПМ одна из математических мо делей создана конструктивно-подобной на основе конечных элементов, вторая – на основе пластинчатых и балочных элементов по методу полиномов и в последующем использова лась для расчета границ флаттера. При проведении комплекса работ указанный подход обеспечил высокую точность моделирования динамических свойств натурного цельнопо воротного оперения и экспериментального определения границ флаттера.

Ключевые слова: динамически подобная модель, флаттер, модальные испытания, проектирование, модальные характеристики, математическая модель, аэродинамическая труба

Благодарности. Исследование выполнено при финансовой поддержке Ми нистерства науки и высшего образования Российской Федерации (соглашение № RFMEFI62518X0044).

Литература

Braun S.G., Ewins D.J., Rao S.S. Encyclopedia of vibration. – San Diego: Acad. Press, 2002. – 1645 p.
Хейлен В., Ламменс Ст., Сас. П. Модальный анализ: теория и испытания. – М.: Новатест, 2010. – 319 с.
Буньков В.Г., Ишмуратов Ф.З., Мосунов В.А. Решение некоторых задач аэроупруго сти на основе современной версии полиномиального метода Ритца // Труды ЦАГИ. – 2004. – Вып. 2664. – С. 97–116.
Амирьянц Г.А., Зиченков М.Ч., Калабухов С.И., Карклэ П.Г. Кузнецов О.А., Кузь мин В.П., Кузьмина С.И., Лыщинский В.В., Мосунов В.А., Мызин В.А., Назаренко В.В., Назаров В.В., Парышев С.Э., Поповский В.Н., Смыслов В.И., Соболев В.И., Стучалкин Ю.А. Аэроупругость / Под ред. П.Г. Карклэ.– М.: Инновационное машиностроение, 2019. – 652 с.