НАЦИОНАЛЬНАЯ КОНТАКТНАЯ ТОЧКА АЭРОНАВТИКА Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского

Аэроупругое моделирование порывов ветра

Aeroelastic Gust Modelling

Детали проекта

Акроним:

AEROGUST

Номер контракта:

636053

Программа:

Н2020

Направление:

Transport — «Умный», экологичный и интегрированный транспорт

Тематика:

MG-1.1-2014 — Конкурентоспособность европейской авиации за счет экономической эффективности и инноваций

Схема финансирования:

RIA — Научно-исследовательский и инновационный проект

Общая стоимость:

4 289 986,25 €

Взнос Евросоюза:

4 237 652 €

Дата начала:

01.05.2015

Дата окончания:

01.05.2018

Длительность:

36 месяцев

Веб-сайт:

http://www.aerogust.eu/

Координатор:

UNIVERSITY OF BRISTOL

United Kingdom

Партнеры:

INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN INFORMATIQUE ET EN AUTOMATIQUE

France

STICHTING NATIONAAL LUCHT- EN RUIMTEVAARTLABORATORIUM

Netherlands

DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT — UND RAUMFAHRT EV

Germany

UNIVERSITY OF CAPE TOWN

South Africa

NUMERICAL MECHANICS APPLICATIONS INTERNATIONAL SA

Belgium

Optimad engineering s.r.l.

Italy

THE UNIVERSITY OF LIVERPOOL

United Kingdom

AIRBUS DEFENCE AND SPACE GMBH

Germany

DASSAULT AVIATION SA

France

PIAGGIO AERO INDUSTRIES SPA

Italy

VALEOL SAS

France

Цель

Опыт столкновения с атмосферной турбулентностью крайне важен в проектировании и сертификации многих конструкций, созданных руками человека, таких как ЛА и ветряные турбины. Порывы ветра вызывают быстрые изменения в потоке вокруг конструкций, что приводит к их нестабильной реакции с точки зрения свойств жесткости и гибкости. Таким образом, знание взаимодействия ЛА и порыва критически важно для оценки нагрузок в ходе проектирования ЛА, поскольку это влияет и на проектирование системы управления и часто определяет максимальные нагрузки, которые данные конструкции будут испытывать в эксплуатации.

В настоящее время в отрасли обычно применяется линейный метод дипольной решетки с коррекцией статических нагрузок на основе результатов дорогостоящих испытаний в аэродинамических трубах. Эти данные получают при испытании финальной аэродинамической поверхности, умеющей рассчитанную форму для крейсерского полета. Это означает, что нагрузки от порывов рассчитываются относительно поздно, когда варианты проектировок уже ограничены. Возросшая конкуренция и вопросы экологии, вероятно, приведут к освоению более гибких материалов и рассмотрению новейших конфигураций, когда линейные допущения существующего процесса нагружения от порывов ветра станут неприемлемыми.

Чтобы ввести нелинейность в процесс нагружения от порывов без существенного увеличения материальных и временных затрат, в данном проекте существуют три основные цели:

• провести исследования с использованием вычислительной гидрогазодинамики (CFD) так, чтобы стали понятны нелинейности во взаимодействиях с порывами ветра;

• создать процесс нагружения от порывов, не требующий результатов испытаний в аэродинамических трубах и, тем самым, снижающий потребность в проведении данных испытаний;

• разработать усовершенствованные модели пониженного порядка для прогнозирования порывов, объясняющие нелинейность «за приемлемую цену».

Предлагаемые исследования уменьшат необходимость в дорогостоящих испытаниях в аэродинамических трубах и, таким образом, приведут к сокращению материальных и временных затрат на стадии проектирования, что сохранит конкурентоспособность авиакосмической и оборонной промышленности Европы в будущем.

В отрасли ветряных турбин схожие проблемы: порывы и сдвиги ветра ограничивают количество мест, доступных для ветряных электростанций. Также в предлагаемом проекте данные вопросы будут рассмотрены и при помощи общепринятых методов.