Авиация России

Развитие сверхзвуковой гражданской авиации нового поколения – один из трендов для мирового авиационного научного сообщества. Речь идёт о достижении технологического преимущества, в России исследования в этом направлении ведутся в рамках консорциума НЦМУ «Сверхзвук».

Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ) возглавляет лабораторию «Газовая динамика и силовая установка», которая ведёт фундаментальные исследования в обеспечение создания силовой установки перспективного сверхзвукового пассажирского самолёта (СПС) нового поколения. Учёными, в частности, проводятся исследования по проблемам газодинамики воздухозаборников и сопел, выявлению источников образования в двигателе вредных веществ, технологий применения высокотемпературных композиционных материалов, разработке методов расчёта генерации шума в узлах и элементах двигателя и совершенствованию методов математического моделирования силовой установки.

Результатам работы по этим направлениям в 2022 году было посвящено итоговое заседание лаборатории под председательством её руководителя, заместителя генерального директора ЦИАМ по науке Александра Ланшина.

В 2022 году был проведён комплекс исследований по разработке методик и математических моделей. В частности, исследовались схемно-геометрические показатели перспективных двигателей СПС на основе разработанной среды схемного анализа. Были доработаны математической модели силовой установки СПС в части модели воздухозаборного устройства. Цель работ – усовершенствование комплексной математической модели интеграции силовой установки и летательного аппарата, предварительный облик которого был сформирован коллегами из ЦАГИ.

Также была доработана математическая модель акустических и взлётно-посадочных характеристик ЛА, разработана инженерная методика оценки влияния параметров режима полёта на уровень звукового удара. При этом в качестве целевых показателей совершенствования летательного аппарата в целом рассматриваются дальность полёта, длина взлётно-посадочной полосы, уровень шума самолёта и звукового удара.

Блок исследований был посвящён снижению уровня шума. В этом году в лаборатории ЦИАМ были проведены экспериментальные и численные исследования по снижению шума выхлопной струи двигателя с помощью специально разработанных шумоглушителей.

Соответствие экологическим стандартам – ещё одна из задач, которую предстоит решить при определении облика будущего самолёта. В рамках этого направления научным коллективом лаборатории были проведены исследования камеры сгорания СПС и сформулированы основные требования к её экологическим характеристикам. Для обоснования использования технологии богато-бедного горения был проведён анализ предельных и целевых значений эмиссии вредных веществ. На основе полученных данных учёными ЦИАМ разработан предварительный облик камеры сгорания СПС.

Одна из главных задач на 2023 год – подготовить рекомендации по облику силовой установки для будущего самолёта.

903