Научно-исследовательская работа «Исследование проблемы неуправляемого вращения одновинтового вертолета»

по запросу котировок

Требования к продукции

на выполнение НИР

Исследование проблемы неуправляемого вращения

одновинтового вертолета

Москва 2015 г.

1. Основания для выполнения НИР

Научно-исследовательская работа «Исследование проблемы неуправляемого вращения одновинтового вертолета» выполняется с целью исследования безопасности полетов вертолета на сложных режимах с малыми скоростями со скольжением или висении при боковом ветре.

Вопросы обеспечения безопасности полета одновинтового вертолета с попаданием рулевого винта (РВ) в критические режимы работы, когда резко падает его тяга и эффективность как органа путевого управления, являются весьма актуальными, поскольку большой процент авиационных происшествий (АП) на вертолетах связан с ошибками экипажа при пилотировании вертолета в этих сложных ситуациях. Согласно представленному МАК анализу АП на вертолетах за 2005-2010г. в гражданской авиации 73,5% АП связано с ошибками экипажа, в том числе при потере эффективности РВ.

К режимам полета вертолета, при которых возможна потеря эффективности рулевого винта, и, как следствие, потеря управляемости с возникновением самопроизвольного вращения вертолета, относятся режимы горизонтального полета с небольшими скоростями при наличии снижения или висения с боковым ветром.

Указанные обстоятельства делают исследования подобных режимов и оценку интерференции между НВ и РВ вертолетов одновинтовой схемы весьма актуальной задачей. Исследования данного вопроса путем проведения летных испытаний или модельных экспериментов в аэродинамической трубе сопряжены с высокой опасностью для вертолета-лаборатории и большой сложностью, соответственно с крайне высокой трудоемкостью и стоимостью реализации. В то же время исследование данного вопроса численными методами требует применения современных адекватных математических моделей, пригодных для расчета аэродинамических характеристик винтов на режимах работы, отличающихся существенной нелинейностью вихревого следа за винтами.

В Московском авиационном институте на кафедре «Проектирование вертолетов» разработана нелинейная лопастная вихревая модель, хорошо зарекомендовавшая себя при решении задач аэродинамики винта вертолета на сложных режимах работы. Модель позволяет рассчитывать аэродинамические характеристики комбинаций винтов с учетом их взаимной интерференции. Предварительные исследования, проведенные на кафедре «Проектирования вертолетов» МАИ для комбинации НВ и РВ вертолета Ми-2 показывают значительный эффект интерференции при горизонтальном полете вертолета со скольжением.

Работа должна быть выполнена на основе нелинейной вихревой модели расчета комбинации несущего и рулевого винтов вертолета одновинтовой схемы с учетом аэродинамической интерференции и ее программно-алгоритмической реализации.

2. 
   Цели и задачи НИР
   

2.1. Цель НИР состоит в исследовании аэродинамической интерференции несущего и рулевого винтов вертолета одновинтовой схемы Ми-171А на режимах полета с малыми скоростями при различных углах скольжения (висения при наличии бокового ветра), определении запасов путевого управления при выполнении данных режимов полета и выявления опасных режимов с точки зрения потенциальной возможности возникновения неуправляемого вращения вертолета.

- составляющих сил и моментов несущего винта и определение потребных углов установки лопастей несущего винта φ_{7 НВ потр} исходя из равенства тяги винта взлетному весу вертолета Т_РВ = G_ВЗЛ ;

- форм нелинейного вихревого следа несущего винта;

- полей индуктивных скоростей за несущим винтом;

- составляющих сил и моментов рулевого винта с определением потребных углов установки лопастей рулевого винта φ_{7 РВ потр} исходя из условия компенсации реактивного момента изолированного несущего винта и выполнения условия T_РВ·L_РВ = Мк_НВ;

- форм вихревого следа изолированного рулевого винта.
2.2.3. Для комбинации несущего и рулевого винтов вертолета Ми-171А с учетом интерференции для углов установки определенных в п.п. 2.2.2. и 2.2.3. на режимах согласно п.п. 3.2. должен быть произведен расчет:

- составляющих сил и моментов рулевого винта с учетом интерференции;

- форм вихревого следа рулевого винта с учетом интерференции.
2.2.4. Для комбинации несущего и рулевого винтов вертолета Ми-171А с учетом интерференции на режимах согласно п.п. 3.2. должны быть произведены расчеты:

- составляющих сил и моментов рулевого винта с определением потребных углов установки лопастей рулевого винта φ_{7 РВ потр} исходя из условия компенсации реактивного момента несущего винта с учетом интерференции и выполнения условия T_РВ·L_РВ = Мк_НВ;

- взлетная масса вертолета Gвзл = 13000 кг.

- диапазон скоростей полета (ветра) V = 0; 5; 10; 15; 20 м/с.

- расчетные углы скольжения βн = -180…180° с шагом 10°.

- расчетные углы атаки винта αн = 0°.

- диапазон скоростей полета и углов скольжения может быть расширен либо сужен с целью уточнения результатов расчетов, по согласованию Заказчика с Исполнителем.

Работа состоит из двух этапов.

Результаты работы Исполнитель передает заказчику в виде технической справки и технического отчета в отпечатанном виде, а так же на цифровых носителях.

Приемка НИР осуществляется ответственными представителями Заказчика в установленном порядке.

Исполнитель заключает с Заказчиком договор на выполнение работ, в которых указываются состав работ, этапы, сроки и стоимость работы.

Работа не нуждается в мероприятиях по обеспечению секретности и имеет открытый характер.

9.1. Начало:

9.2. Окончание –
10. Заказчик и исполнитель НИР.

10.1. Заказчик – ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля».

10.2. Исполнитель –

Начальник отдела 18 В.А. Ивчин