NASA и американский исследовательский центр UTRC начали продувочные испытания нового воздухозаборника и вентилятора для турбовентиляторных реактивных двигателей, которые рассчитаны на всасывание пограничного слоя. Согласно сообщению NASA, продувочные испытания проводятся в Исследовательском центре имени Гленна.
Пограничным воздушным слоем называют тонкий слой на поверхности летательного аппарата, характеризующийся сильным градиентом скорости от нуля до скорости потока вне пограничного слоя. Из-за этого градиента вентилятор обычного двигателя испытывает разные нагрузки на разных участках, что может очень привести к поломке.
Чтобы избежать всасывания пограничного слоя воздухозаборники современных двигателей стараются разместить дальше от крыла или фюзеляжа на специальном подвесе или сделав между воздухозаборником и фюзеляжем специальную щель. При этом вынесение воздухозаборника дальше от планера самолета увеличивает лобовое сопротивление летательного аппарата.
Новая конструкция воздухозаборника и вентилятора позволит устанавливать двигатели внутри фюзеляжей перспективных пассажирских самолетов, а также уменьшать размеры воздухозаборников. При этом сами воздухозаборники можно будет разместить ближе к фюзеляжу самолета.
По оценке NASA, уменьшение лобового сопротивления благодаря новым воздухозаборникам и вентиляторам позволит повысить топливную эффективность новых самолетов по меньшей мере на шесть-восемь процентов по сравнению с современными летательными аппаратами.
Во время первых испытаний разработчики проверили работоспособность всей конструкции в целом. В ближайшее время испытания будут продолжены. Разработчики намерены экспериментировать с разными скоростями воздушного потока и разными толщинами пограничного слоя. Затем планируется провести анализ данных.
Ранее сообщалось, что испытания вентилятора и воздухозаборника, оптимизированных для втягивания пограничного воздушного слоя, будут проводиться в аэродинамической трубе на имитированной скорости полета в 0,8 числа Маха (988 километров в час). На испытания планировалось направить вентилятор с усиленными лопатками, угол атаки которых составляет 17 градусов вместо обычных 27.
Турбовентиляторные двигатели с воздухозаборниками и вентиляторами, оптимизированными для всасывания пограничного слоя, NASA планирует использовать на разрабатываемом сегодня пассажирском самолете D8. Этот аппарат конструируется по схеме несущего фюзеляжа, в которой наибольший вклад в создание подъемной силы создает фюзеляж самолета, а не крыло.
 |
| Возможный внешний вид пассажирского самолета D8 |
| Источник: NASA |
Схема несущего фюзеляжа позволяет существенно снизить нагрузку на обычное крыло, причем последнее можно сделать существенно уже и тоньше, чем у обычных самолетов. В случае высокоскоростных летательных аппаратов схема несущего фюзеляжа и вовсе позволяет исключить крыло из конструкции.
В перспективном самолете D8, разрабатываемом NASA, планируется использовать три турбовинтовентиляторных двигателя с закапотированным винтовентилятором (подробнее о типах авиадвигателей читайте в нашем материале), на входе которых будет всасываться пограничный слой с верхней поверхности фюзеляжа. Двигатели планируется разместить в хвостовой части самолета.
Василий Сычёв
