Тишина в небе: как ученые КАИ борются с вибрациями у вертолетов
Ляйсан Гарипова, заведующая учебной лабораторией кафедры машиноведения и инженерной графики КНИТУ-КАИ, выиграла грант Российского научного фонда. Ее проект посвящен системе гашения вибраций несущего винта вертолета.
Ляйсан работает над вертолетной тематикой с 2013 года, когда поступила в аспирантуру под руководством профессора Александра Кусюмова. В 2017 году она защитила кандидатскую диссертацию, изучая аэродинамику и шум несущего винта. Позже, благодаря гранту РФФИ, она исследовала поведение лопастей в нестационарных условиях.
Сейчас ее команда из трех человек (двух молодых кандидатов наук и магистранта) займется численным моделированием и экспериментами.
Что предстоит сделать:
- Провести сложные расчеты, требующие мощных компьютеров.
- Разработать новые стенды для испытаний в аэродинамической трубе КАИ.
Эта труба — уникальное оборудование, занесенное в реестр ценных измерительных средств России. В ней тестировали вертолет «Ансат», грузовики „КаМАЗ“, беспилотники и самолеты Ту-334 и Ту-214.
Суть проблемы
Несущий винт — главный источник вибраций и шума в вертолете. Лопасти движутся сложно, и это усложняет исследования. Задача проекта — создать систему управления лопастями, которая снизит вибрации.
Почему это важно
- Меньше вибраций — меньше износ деталей.
- Снижается нагрузка на пилотов.
- Пассажирам комфортнее.
Как решают проблему в мире
- В ЦАГИ (Россия) и DLR (Германия) экспериментируют с закрылками на лопастях.
- Используют пьезоэлементы, которые меняют форму лопастей в полете.
Но у таких систем есть минусы:
- Пьезоэлементы должны работать на очень высоких частотах.
- Это усложняет конструкцию и снижает надежность.
Что предлагает Ляйсан Гарипова
Вместо пьезоэлементов — механическая система с вращающимся колесом. Оно управляет углом лопасти, делая два оборота за один оборот винта.
Мой подход проще и надежнее, — говорит Ляйсан. — Здесь нет высокочастотных элементов, которые могут выйти из строя.
Исследования поддержаны в рамках Десятилетия науки и технологий, которое помогает молодым ученым и популяризирует науку в России.
Ранее стало известно, что сразу три проекта ученых из КНИТУ-КАИ получили гранты РНФ.
Источник новости и иллюстрации: ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева-КАИ».
