«Сверхзвуковая» лаборатория ЦИАМ подвела итоги работы в 2022 году

29 декабря 2022

Развитие сверхзвуковой гражданской авиации нового поколения – один из трендов для мирового авиационного научного сообщества. Речь идет о достижении технологического преимущества, и исследования в этом направлении ведутся и в России в рамках консорциума НЦМУ «Сверхзвук». Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») возглавляет лабораторию «Газовая динамика и силовая установка», которая ведет фундаментальные исследования в обеспечение создания силовой установки перспективного сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) нового поколения. Учеными, в частности, ведутся исследования по проблемам газодинамики воздухозаборников и сопел, выявлению источников образования в двигателе вредных веществ, технологий применения высокотемпературных композиционных материалов, разработке методов расчета 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 ее руководителя, заместителя генерального директора по науке ЦИАМ Александра Ланшина.

Комплекс исследований был проведен в уходящем году по разработке методик и математических моделей. В частности, ученые рассказали о результатах исследования схемно-геометрических показателей перспективных двигателей СПС на основе разработанной среды схемного анализа. Были представлены результаты доработки 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. Была доработана математическая модель акустических и взлетно-посадочных характеристик ЛА, разработана инженерная методика оценки влияния параметров режима полета на уровень звукового удара. При этом в качестве целевых показателей совершенствования летательного аппарата в целом рассматриваются дальность полета, длина взлетно-посадочной полосы, уровень шума самолета и звукового удара.

Блок исследований был посвящен 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 – еще одна из задач, которую предстоит решить при определении облика будущего самолета. В рамках этого направления научным коллективом лаборатории были проведены исследования камеры сгорания СПС и сформулированы основные требования к ее экологическим характеристикам. Для обоснования использования технологии богато-бедного горения был проведен анализ предельных и целевых значений эмиссии вредных веществ. На основе полученных данных учеными ЦИАМ разработан предварительный облик камеры сгорания СПС.

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

– Важно понимать, что создание сверхзвукового пассажирского лайнера и его силовой установки – задача общая, государственная. Сегодня мы вместе с коллегами проводим интересную, большую и весьма трудоемкую работу. В результате все пути, по которым уже ведется научный поиск, сойдутся, и все знания, которые мы получим в НЦМУ, будут реализованы на благо российской науки в реальном проекте гражданского сверхзвукового самолета, – в завершение совещания подчеркнул Александр Ланшин.