Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный аэрогидродинамический институт имени

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Германия: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT e. V. (DLR) - Германский центр авиации и космонавтики. Научные исследования и опытно-конструкторские работы в области аэронавтики, космоса, энергетики, транспорта и безопасности. В дополнение к своим собственным исследованиям, в качестве космического агентства Германии, на DLR была возложена ответственность со стороны федерального правительства для планирования и осуществления германской космической программы. DLR также является зонтичной организацией для страны крупнейшего агентства по управлению проектами. Координатор проекта. 1. Создание методики совместной многодисциплинарной оптимизации третьего поколения, которая позволит сократить время разработки новых образцов летательной техники. 2. Получение оптимального варианта геометрии перспективного летательного аппарата нетрадиционной компоновки. 3. В пакете прикладных программ EWT-ЦАГИ будет реализована численная методика оптимизации аэродинамики силовой установки с учётом её интерференции с планером летательного аппарата. 4. Существенным положительным эффектом данной работы будет развитие кооперации с разработчиками авиационной техники в стране и за рубежом. Особенности оптимизации изолированной мотогондолы: Число варьируемых параметров - 18 Целевая функция: Эффективная Рисунок 1. Схема тяга параметризации Алгоритм: EGO (DAKOTA) мотогондолы Особенности численных расчётов: Осесимметричная сетка, N ≈ 600000 яч. Расчётный режим: M = 0. 78, H = 11 км Результаты: Рисунок 2. Поле числа Маха около модернизированного варианта Крейсерский режим (M = 0. 78) BPR = 13. 7, Peff = 12. 1 к. Н, d. Peff = геометрии мотогондолы 5. 6 % Взлетный режим (M = 0) BPR = 13. 2, Peff = 61. 0 к. Н, d. Peff = 1 % Оптимизация положения двигателя: Число варьируемых параметров – 5 Рисунок 3. Распределение (три координаты и два угла) давления на поверхности при Целевая функция: потери оптимальном положении Целью исследований является сокращение на 40% временных затрат на оптимизацию внешней аэродинамики авиационной силовой установки в составе летательного аппарата по сравнению с существующей методикой. Для этого планируется: 1. Создание в РФ расчётной методики оптимизации силовой установки самолёта с учётом взаимодействия элементов силовой установки и планера. 2. Оптимизация аэродинамики силовой установки, спроектированной совместно с иностранными партнёрами, перспективного летательного аппарата новой компоновки с целью уменьшения потерь эффективной тяги и улучшения его экологических свойств. 3. Международная кооперация по созданию технологии многодисциплинарной оптимизации третьего поколения для перспективных летательных аппаратов с повышенными характеристиками безопасности полёта, топливной эффективности и малого уровня шума. Созданная в рамках проекта методология нового поколения для многодисциплинарной оптимизации позволит сократить на 20÷ 40% временные затраты и финансовые ресурсы, необходимые для комплексной оптимизации перспективного летательного аппарата с высокой топливной эффективностью и малым шумом на местности. Полученный оптимальный вариант геометрии перспективного летательного аппарата нового типа может быть использован при создании перспективных образцов отечественной летательной техники. Основной областью применения научно-технических результатов является многодисциплинарная оптимизация новых типов перспективных летательных аппаратов. В дальнейшем возможно внедрение разработанной методологии и полученного опыта в конструкторских бюро авиационной промышленности Российской Федерации. 1. Проведён аналитический обзор информационных источников. 2. Создан программный модуль для пакета прикладных программ EWT-ЦАГИ с целью автоматизации компонентов оптимизационного процесса, касающихся расчёта внешней аэродинамики летательного аппарата с работающей силовой установкой. 3. Создан также программный модуль, позволяющий использовать принятый международным проектом формат данных CPACS. 4. Проведён анализ эффективности применения различных методов оптимизации аэродинамики элементов силовой установки летательного аппарата. 5. Проведена оптимизация воздухозаборника мотогондолы большой степени двухконтурности для дозвукового самолёта с целью минимизации потерь эффективной тяги на крейсерском режиме полёта. 6. Разработан перечень входных и выходных параметров, необходимых для проведения оптимизации внешней аэродинамики силовой установки летательного аппарата классической компоновки. 7. Проведена тестовая оптимизации внешней аэродинамики силовой установки с целью улучшения характеристик самолёта классической компоновки с использованием имеющихся в ЦАГИ методов. 8. Проведён анализ эффективности процесса оптимизации внешней аэродинамики силовой установки. 9. Сформированы требования к разрабатываемой методике оптимизации. 10. Начата разработка новой технологии оптимизации внешней аэродинамики силовой установки перспективного летательного аппарата нестандартной компоновки.