СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ВЛИЯНИЯ ВЕТРОВЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ НА ВОЗДУХОЗАБОРНИКИ С ПОДФЮЗЕЛЯЖНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ НА САМОЛЕТЕ
METHOD FOR PROTECTION AGAINST EFFECT OF WIND DISTURBANCES AT AIR INTAKES WITH VENTRAL LOCATION ON AIRPLANE

Изобретение относится к области авиации, в частности к наземным средствам защиты авиационных газотурбинных двигателей от попадания посторонних предметов (камни, лед, грязь и т.д.).
Известен способ для защиты двигателей от попадания посторонних предметов, изолирующий небольшой участок поверхности аэродрома под срезом воздухозаборника (11.9966.0.000.000 Единый регламент технического обслуживания №10). Он осуществляется на небольшой площадке специальной формы на колесах, с заградительной решеткой по периметру, расположенной под воздухозаборником.
Недостатком этого способа защиты является ограниченное использование приспособления только на газовочной площадке для одного самолета.
Предлагаемый способ размещения средств наземного обслуживания (СНО) при производстве полетов самолетов с подфюзеляжным расположением воздухозаборников позволит значительно снизить интенсивность вихреобразования при встречно-боковом либо заднебоковом направлении ветра.
Решаемая техническая задача представляет собой снижение влияния ветровых возмущений на интенсивность вихреобразования под двумя воздухозаборниками с подфюзеляжным расположением за счет рационального размещения средств технического обслуживания.
Параметром, отражающим интенсивность вихревых шнуров, может служить величина максимальной горизонтальной скорости,  у поверхности аэродрома, которая зависит от ряда конструктивных и эксплуатационных факторов.
,
где Н - высота расположения воздухозаборника;
в
G - расход воздуха через воздухозаборник;
в
V - скорость набегающего потока;
β - угол набегающего потока;
- эквивалентный диаметр входа в воздухозаборный канал (S - площадь входного сечения воздухозаборника).
кр
экв
Исследования зависимости интенсивности вихреобразования под воздухозаборниками от ветровых условий и размещения средств технического обслуживания проводились на специальной установке. Ветер моделировался с помощью ветродувки, которая представляет собой короб с вентилятором на входе и спрямительной решеткой на выходе. Скорость ветра регулировалась радиальной щелевой заслонкой на входе. Переход от реального самолета к его модели потребовал соблюдения газодинамического подобия: Re>Re, за характерный линейный размер принят эквивалентный диаметр воздухозаборника D. Модель самолета Су-27 и средства наземного обслуживания изготовлены в масштабе 1:24. Скорость потока в обоих воздухозаборниках одинакова с=100 м/с.
Г
экв
экв
Исследования влияния направления и скорости ветра на интенсивность вихреобразования под воздухозаборниками с подфюзеляжным расположением проводились при помощи микропроцессорного термоанемометра ТТМ-2 с соблюдением кинематического, динамического и геометрического подобий. За нулевое направление ветра принято встречное направление. Замеры V. выполнялись вдоль средней линии каждого воздухозаборника на поверхности аэродрома на расстоянии 3 D от среза воздухозаборника с интервалом 0,3 D. Результаты показали, что:
в
1. Вихрь начинает сдуваться набегающим потоком, V>6 м/с.
2. При β=30°÷60° образуется один вихрь под левым воздухозаборником с подветренной стороны.
3. Значительное увеличение интенсивности вихреобразования наблюдается при направлении β=30°÷60°, β=120°÷150° (см. Фиг.1, 2).
в
в
4. Максимальная интенсивность вихреобразования наблюдается при скорости ветра V=3-6 м/с, направление β=30°÷60° и скорости ветра V=5-8 м/с, направление β=120°÷150°.
На фиг.1, 2 представлены зависимости  от скорости и направления ветра, соответственно под левым и правым воздухозаборниками, где:
0 - изменение  при безветрии;
в
1 - изменение  при V=1-2 м/с;
в
2 - изменение  при V=2-3 м/с;
в
3 - изменение  при V=3-4 м/с;
в
4 - изменение  при V=4-5 м/с;
в
5 - изменение  при V=3-6 м/с.
На фиг.3 изменение  под левым и правым воздухозаборниками за счет рационального размещения средства наземного обслуживания при производстве полетов, где А - изменение  под правым воздухозаборником и А' - изменение  под левым воздухозаборником.
На фиг.4 изображена схема размещения средства наземного обслуживания (СНО) при производстве полетов для самолетов с подфюзеляжным расположением воздухозаборников где:
1 - расположение СНО β=45°;
2 - расположение СНО β=135°;
3 - расположение СНО β=-135°;
4 - расположение СНО β=-45°.
На фиг.5 изображена схема выруливания ЛА при производстве полетов.
Способ размещения средств наземного обслуживания при производстве полетов для самолетов с подфюзеляжным расположением воздухозаборников заключается в определенном расположении средства наземного обслуживания (аэродромного подвижного агрегата, выполненного на базе автомобиля Урал), использующегося при подготовке самолета и запуске двигателей на всех типах авиационной техники.
Средство наземного обслуживания устанавливается как препятствие на пути ветровых воздействий для снижения интенсивности вихреобразования под воздухозаборниками при следующих условиях:
в
1. скорость V=3-6 м/с, направление β=±30°÷60°.
в
2. скорость V=3-8 м/с, направление β=±120°÷150°,
в
где V - скорость набегающего потока, β - угол набегающего потока.
Используемое средство наземного обслуживания располагается согласно предложенной схеме размещения средства наземного обслуживания при производстве полетов (см. Фиг.4).
Способ размещения средств наземного обслуживания при производстве полетов для самолетов с подфюзеляжным расположением воздухозаборников осуществляется следующим образом. При возникновении ветровых воздействий на газовочной площадке горизонтальная составляющая скорости ветра складывается с горизонтальной скоростью стягиваемых в воздухозаборник воздушных масс. В результате сложения скоростей интенсивность вихревых течений увеличивается. Средство наземного обслуживания располагается на пути потока ветра (встречно-бокового либо заднебокового). При рекомендуемом размещении средства наземного обслуживания набегающий поток ветра, сталкиваясь со средством, изменяет свое направление и затормаживается. Следовательно, интенсивность вихреобразования существенно снижается.
в
На Фиг.3 представлено изменение  под левым и правым воздухозаборниками с применением предлагаемого способа и без него (направление ветра β=30°÷60°, скорость ветра V=3-5 м/с, размещение средства наземного обслуживания β=45°). Применение предлагаемого способа при встречном направлении ветра запрещено согласно схеме размещения зон повышенной опасности от работающих двигателей.
Применение предлагаемого способа позволит снизить влияние ветра, увеличивающего интенсивность вихреобразования под воздухозаборниками, и как следствие уменьшить вероятность досрочного снятия двигателей из-за попадания посторонних предметов. Кроме того, предлагаемый способ позволит снизить влияние реактивной струи и заброса посторонних предметов реактивной струей выруливающим самолетом при производстве полетов (см. Фиг.5).