Численное исследование влияния формы фюзеляжа на тягу толкающего воздушного винта © В.С. Алесин, В.В. Губский, О.В. Павленко Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского, г. Жуковский, МО, 140180, Россия Снижение потребляемой двигателями мощности и соответствующее уменьшение потребных расходов топлива повышает экономичность и экологические характеристики авиационного транспорта. В результате проведенных с помощью современных расчетных методов исследований и их

more »

... фикации с экспериментальными данными, полученными в аэродинамической трубе, выявлено, что приращение тяги на исходной компоновке в полной мере не перекрывает приращение сопротивления. Анализ обтекания исходной модели фюзеляжа показал, что наблюдается значительная зона разрежения вблизи толкающего винта, и в целях снижения потерь от донного сопротивления при увеличении скорости полета необходимо увеличивать давление в кормовой части фюзеляжа. Поэтому была предложена модификация кормовой части фюзеляжа для увеличения эффективной тяги винта, которая определяется как тяга винта за вычетом сопротивления фюзеляжа. Модификации сделаны с применением серии крыльевых профилей, устойчивых к неточностям формы и изменению внешних условий и с близким к нулю трением. В результате модификации формы кормовой части фюзеляжа реализован благоприятный эффект взаимодействия с толкающим воздушным винтом. Предложенное решение по сравнению с исходной формой обеспечило снижение сопротивления, увеличение давления на поверхности кормовой части фюзеляжа и повышение тяги винта. Ключевые слова: аэродинамические характеристики, фюзеляж, увеличение тяги винта, интерференция, снижение сопротивления Численное исследование влияния формы фюзеляжа на тягу... Инженерный журнал: наука и инновации # 6·2018 3 Численное исследование влияния формы фюзеляжа на тягу... Инженерный журнал: наука и инновации # 6·2018 5 Computational investigation of the fuselage shape impact on the pusher thrust The reduction of power consumed by engines and the corresponding decrease of fuel flow demand improve the efficiency and environmental performance of air transport. In consequence of the investigations conducted by means of contemporary computational methods and their verification with the experimental data obtained in the wind tunnel, we have discovered that the thrust increment at the baseline configuration does not surpass the incremental drag to the full extent. The analytic investigation of the flow over the fuselage basic model has shown that there has been observed a sizable suction face close to the pusher screw, that is why it is necessary to increase the pressure in the rear part of the fuselage with the purpose of reducing losses from this resistance when increasing the flight speed. Therefore we suggest upgrading the rear part of the fuselage in order to increase the effective propeller thrust, which is defined as being the propeller thrust reduced by the fuselage resistance. For these modifications we have applied a R.H. Libik series of wing profiles based on the theory of B.S. Stratford. These profiles are tolerant to shape defects and environmental change, and their friction is close to zero. Due to upgrading the fuselage rear part shape we have achieved a beneficial effect of interaction with the thrust propeller. The proposed solution compared to the initial geometry provided the reduction of the resistance and the increase both in pressure on the fuselage rear part surface and in the thrust of the propeller. Keywords: aerodynamic characteristics, fuselage, increasing the thrust of the propeller, interference, reduction of the resistance Alesin V.S., 5 th year student, Moscow Institute of Physics and Technology, engineer of Aerodynamics Complex, Zhukovsky Central AeroHydrodynamic Institute (TsAGI). Coauthor of two scientific papers. Research interests: calculation-experimental researches of optimizing the configuration and parts of aircraft. Computational investigation of the fuselage shape impact on the pusher thrust Engineering Journal: Science and Innovation # 6·2018 15 Gubskiy V.V., Cand.Sc. (Eng.), head of Department, Zhukovsky Central AeroHydrodynamic Institute (TsAGI). Author and co-author of over 10 scientific papers. Research interests: computational simulation of frictional-resisted gas flow, the impact of the enginepropeller power plant on the glider parts, research of the aerodynamic loads on the aircraft parts. e-mail: Vitaly.Gubsky@tsagi.ru Pavlenko O.V., Cand. Sc. (Eng.), Leading Research Fellow, Zhukovsky Central Aero-Hydrodynamic Institute (TsAGI) . Author and co-author of over 50 scientific papers. Research interests: computational simulation of frictional-resisted gas flow, the impact of icing on the aircraft aerodynamic characteristics and on the hinge moments of the control effectors, aeroelastic deformations and aerodynamic loads.