Научная деятельность

 

 

 

 

 

 

 

 

       Научная деятельность кафедры проводится по следующим основным направлениям:  1) комплексная госбюджетная программа "Аэродинамическое совершенствование летательных аппаратов и других видов транспорта"; 2) запросы предприятий авиационной, ракетно-космической техники и других отраслей народного хозяйства; 3) поисковые темы. В 1961 – 1975 гг. на кафедре создан уникальный, единственный в Украине и крупнейший в СССР, аэродинамический комплекс, включающий дозвуковую и сверхзвуковую лаборатории. В 1999 г. комплексу присвоен статус Национального достояния Украины. В 1976 – 1989 гг. на кафедре была создана уникальная аэроакустическая лаборатория. В лаборатории дозвуковой аэродинамики проводятся аэродинамические испытания ветросиловых устройств по преобразованию энергии ветра в другие виды энергии. С 1970 г. сотрудниками кафедры защищено 14 кандидатских и 2 докторские диссертации. Опубликовано более 400 научных статей, получено более 120 авторских свидетельств на изобретения. Издано более 70 учебных пособий, разработано более 20 учебных программ для выполнения домашних заданий, курсовых и дипломных проектов на ЭВМ.
        Дозвуковая лаборатория (отраслевая научно-исследовательская лаборатория аэро­динамики дозвуковых скоростей (ОНИЛАДС)) организована в 1958 году. В ней были выполнены экспериментальные и теоретиче­ские работы по исследованию аэродинамических характеристик летательных аппаратов, наземного транспорта и ветроэнергетических агрегатов по тематике конструкторских бюро и производствен­ных   объединений  АНТК  им.  А.Н.  Туполева,  АНТК им. Г.М. Бериева, ММЗ   им. В.М.  Мясищева,  ОКБ им. А.С. Яковлева, ГККБ "Луч",  КБ  "Южное",  ХМЗ им. В.А. Малышева, НИИ Транспрогресс, Морнефтегаз, автомобильных заводов ЗАЗ и КрАЗ. Лабораторией заведует младший научный сотрудник Гирька Юрий Владимирович ОНИЛАДС находится в самолетном корпусе (аудитория 131), тел.707-43-22.   
      Лаборатория сверхзвуковой аэродинамики полностью введена в строй в 1974 году. В ней выполняются теоретические и экспериментальные исследования по аэродинамике летательных аппаратов различного назначения, а также фундаментальные и прикладные  работы  в  области газовой динамики по тематике конструкторских бюро, производственных  объединений  и   НИИ,  таких,  как ЦАГИ,   СибНИА   МДУ,     ОКБ  ,  АНТК  им. А.Н. Туполева, АНТК им. О.К. Антонова, ММЗ им. В.М. Мясищева, им. А.И. Микояна, МКБ "Радуга", НПО "Точность", КБ "Южное", ГККБ "Луч", ЦКБ "Арсенал", НИИАУ ИТМ. Лабораторией заведует Виктор Иванович Кулешов. Помещения лаборатории сверхзвуковой аэродинамики находятся в корпусе 48К, тел. 7074321.
      Аэроакустическая лаборатория кафедры. Под руководством заведующего кафедрой профессора, доктора технических наук Геннадия Ильича Андренко (1920 1995) в 1976 – 1989 гг. на кафедре создана уникальная аэроакустическая лаборатория, где были разработаны безэховая шумозаглушающая камера, мощный аэродромный аэродинамический глушитель шума ТРД, который прошел испытания в натурных условиях на Харьковском авиационном заводе, а также проводилось много других работ по акустике и аэродинамике. Лабораторией заведует Валентин Игоревич Найдовский.
      Спроектированная и построенная в лаборатории безэховая шумозаглушающая камера предназначена для широкого круга акустических исследований, а также для учебного процесса.  Конструкция и характеристики камеры, а также наличие шумоизмерительной аппаратуры фирмы RFT позволяют проводить акустические измерения не только для технических (в том числе и сертификационных), но и для научных целей. Система воздухообеспечения от газгольдеров аэротрубы Т-6 дает исключительную возможность для проведения уникальных аэродинамических экспериментов. Камера аттестована органами Госстандарта СССР, в ней проводились совместные работы с филиалом ЦАГИ, ПО «Коммунар», ПО «Монолит», ПО «Хартрон».

 

Проблемная научно-исследовательская лаборатория аэрогидродинамики

и акустики (ПНИЛАиА)

 

Математические модели и методы решения начально-краевых задач аэрогидродинамики в широком спектре изменения физических характеристик сред и геометрических параметров исследуемых объектов: аэрокосмическая техника, транспортные средства, инженерные сооружения

Первый метод: Определение аэрогидродинамических характеристик летательных аппаратов и их частей

 

Второй метод:Триангуляция поверхности как идеология численной реализации метода

 

Третий метод:Исследование аэрогидродинамических явлений в технологических процессах и нанотехнологиях

 

Математическое и численное моделирование обтекания сверхкритического профиля

Процесс формирования вихревого спутного потока при неустановившемся обтекании крыла вблизи поверхности раздела

     

                                                  Линии равных давлений профиля  и Растровое изображение линий равных скоростей

    

Аэрогазодинамические характеристики воздушно-космических систем (ВКС) в широком диапазоне параметров подобия, расчёт и анализ траекторий, вариантов разделения ступеней, энегретического обеспечения и безопасности

   

Исследование физических процессов вихреобразования в спутных потоках и их влияния на аэродинамические и акустические характеристики летательных аппаратов. Проблемы безопасности полетов

Спутные вихревые структуры

   

Неблагоприятные условия, влияющие на безопасность полётов

Экспериментальные исследования аэродинамических и акустических характеристик летательных аппаратов и их частей, транспортных средств и инженерных сооружений 

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС – НАЦИОНАЛЬНОЕ НАУЧНОЕ ДОСТОЯНИЕ УКРАИНЫ

Аэродинамический комплекс Национального аэрокосмического университета им. Н.Е. Жуковского “Харьковский авиационный институт” – единственный в Украине научный центр, где возможно проводить исследования в области аэрогазодинамики в широком диапазоне чисел Маха (от 0 до 4,0), включая большие дозвуковые и сверхзвуковые скорости, что позволяет проводить исследования летательных аппаратов, ракетных и аэрокосмических конструкций, которые эксплуатируются в разных условиях режимов полета и внешних нагрузок.

Методики проведения различных экспериментальных исследований, наработанные нашими учеными, и полученные результаты, являются бесценным достоянием в области экспериментальной аэродинамики. В Украине в ОКБ и университетах в эксплуатации находится менее восьми аэродинамических труб, из них 5 – в Национальном аэрокосмическом университете им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”.

Техника и методика проведения эксперимента, полученные результаты исследований в аэродинамических трубах комплекса соответствуют современному уровню. Совершенствование, сохранение и надлежащее функционирование оборудования и аппаратного обеспечения аэродинамического комплекса позволяет весомо способствовать созданию новейших образцов летательных аппаратов широкого применения, а также объектов ракетно-космического комплекса. Проведение экспериментальных исследований в аэродинамических трубах имеет большие экономические преимущества перед любыми другими видами натурных испытаний, что имеет весомый экономический эффект.

Сверхзвуковая труба

 

Общий вид аэродинамической трубы Т-6

Рабочая часть

СВЕРХЗВУКОВАЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУБА Т-6

 

  • Размер рабочей части – 0.6х0.6 м

  • Диапазон чисел Рейнольдса – 0.5 … 3.0

  • Числа Рейнольдса на 1 м – 11.2 … 33 млн

  • Максимальная длина модели – 0.65 м

  • Максимальный размах модели – 0.4 м

  • Продолжительность одной продувки – 5 … 15 мин

 

ВИДЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ В СВЕРХЗВУКОВОЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЕ Т-6

  • Определение суммарных (сил и моментов) и распределенных аэродинамических характеристик, действующих на модели летательных аппаратов и их элементы

  • Исследование эффектов интерференции частей летательных аппаратов

  • Исследование аэродинамических явлений, сопровождающих процессы разделения летательного аппарата и транспортируемого груза

  • Исследование аэродинамических характеристик органов управления летательных аппаратов

  • Определение аэродинамических характеристик систем торможения летательных аппаратов на больших дозвуковых и сверхзвуковых скоростях

  • Исследование характеристик в отрывных течениях при сверхзвуковых скоростях

  • Визуализация течений при обтекании тел сверхзвуковым потоком газа

 

 

 

Дозвуковые трубы

ДОЗВУКОВАЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУБЫ Т-3

  • Длина рабочей части – 2.2 м

  • Диаметр сопла – 1.5 м

  • Скорость потока в рабочей части трубы – 0.5 … 45 м/с

  • Начальная степень турбулентности потока – 0.65 %

  • 6 – компонентные аэродинамические весы

ДОЗВУКОВАЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУБЫ Т-4

  • Длина рабочей части – 2.2 м

  • Диаметр сопла – 1.5 м

  • Скорость потока в рабочей части трубы – 0.5 … 60 м/с

  • Начальная степень турбулентности потока – 0.75 %

  • 6 – компонентные аэродинамические весы

ДОЗВУКОВАЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУБЫ Т-5

  • Длина рабочей части – 1.5 м

  • Диаметр раб очей части – 0.75 м

  • Максимальная скорость потока в рабочей части трубы – 40 м/с

  • Начальная степень турбулентности потока – 0.8 %

  • 3 – компонентные аэродинамические весы

 

НАПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В ДОЗВУКОВЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ТРУБАХ Т-3, Т-4 И Т-5

 

Определение распределенных и суммарных аэродинамических характеристик:

  • Летательных аппаратов общего назначения и их частей

  • Надводных суден и подводных аппаратов, плавательных средств

  • Наземных перспективних транспортних средств

  • Вертикально-осевых ветродвигателей с високим коэффициентом использования энергии ветра

  • Зданий и инженерных сооружений

  • Оценка управляемости и статической устойчивости летательного аппарата при его пространственном движении по результатам экспериментов в аэродинамических трубах

  • Исследования влияния формы крыла в плане на аэродинамические характеристи

 

 

Учебные аэродинамические трубы

ВЕРХЗВУКОВАЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУБА Т-7


 

  • Диаметр рабочей части – 0.03 м

  • Фиксированная скорость потока в рабочей части трубы – 2.5 М

ЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУБА Т-8

 

 

  • Экспериментальная установка для определения параметров пограничного слоя

 

Наши исследовательские модели.

1.Исследование аэрогидродинамических характеристик летательных, надводных и подводных аппаратов 

          

    

2.Экспериментальные исследования транспортных средств

      

3.Аэродинамика зданий и сооружений

       

 

4.Экспериментальные исследования и натурный вертикально-осевой ветродвигатель 

   

5.Экспериментальное исследования перспективных компоновок БПЛА с использованием эффекта Коанда

  

 

 

РАЗВИТИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ И МЕТОДИЧЕСКОЙ БАЗЫ АЕРОДИНАМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

1.Модернизированное координатное устройство в рабочей части АТ-4

 

2.Тестирование аэродинамических труб комплекса

  

3.Измерительно-управляющая система для аэродинамической трубы Т-6

 

АКУСТИЧЕСКАЯ ЛАРАТОРИЯ

1.Схема шумозаглушенной камеры для акустических исследований и её воздухообеспечение

 

 

2.МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 

  • Размеры после заглушения – 3000х3000х4500 мм

  • Погрешности звукового поля – не более 1,5 дБ

  • Диапазон частот октавных полос – 100 ... 8000 Гц

  • Максимальные габариты испытываемых машин – до 0,5 м

​3.НАПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

  • Исследование акустических характеристик струй

  • Измерение шума систем вентиляции

  • Исследование эффективности шумоглушителей

  • Исследование систем эжектирования воздуха

  • Измерение шума машин и механизмов

 

 

Исследование эффективности использования хвостового оперения пассажирских самолетов в качестве экранирующих поверхностей для снижения шума от реактивных струй двигателей, создаваемого на местности на режимах взлета и посадки