ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 5
ГЛАВА 1 ОБЗОР НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАБОТ ПРИ
ПРОЕКТИРОВАНИИ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И СИСТЕМ С МЯГКИМ КРЫЛОМ .. 20
1.1 Анализ исследований и разработок систем с мягким крылом на стропной
поддержке .................................................................................................................................. 20
1.2 Анализ трудов по общим вопросам и методологии проектирования систем с
мягким крылом на стропной поддержке ....................................................................................... 21
ГЛАВА 2 ОСОБЕННОСТИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ С МЯГКИМ КРЫЛОМ ............................................................... 25
2.1 Основные вопросы, требующие решения при проектировании летательных
аппаратов с мягким крылом ........................................................................................................... 25
2.2 Индуктивное сопротивление мягкого арочного крыла на стропной поддержке
.................................................................................................................................. 32
2.3 Оценка составляющих сопротивления летательного аппарата с мягким крылом
в моторном полете ........................................................................................................................... 42
2.4 Определение скорости и угла планирования летательного аппарата с мягким
крылом в безмоторном полете ....................................................................................................... 49
2.5 Определение установочного угла крыла относительно линии между центром
давления крыла и центром тяжести груза в моторном полете ................................................... 53
2.6 Определение установочного угла крыла относительно линии между центром
давления крыла и центром тяжести груза в режиме планирования ........................................... 55
2.7 Заключение о самобалансировке мягкого крыла на основании полученных
выражений .................................................................................................................................. 57
2.8 Оптимизированная последовательность расчета основных параметров
планирующей системы на основе представленных выражений ................................................. 58
2.9 Оценка влияния профиля и удлинения крыла для планирующей системы
на стропной поддержке ................................................................................................................... 61
2.10 Особенности выбора профиля и конструкции крыла для летательных аппаратов
на стропной поддержке ................................................................................................................... 64
3
ГЛАВА 3 ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА ПОЛОГО КРЫЛА
С ВОЗДУХОЗАБОРНИКОМ В НОСИКЕ И ПРОФИЛИРОВАННОЙ ЩЕЛЬЮ НА ВЕРХНЕЙ
ПОВЕРХНОСТИ ................................................................................................................ 71
3.1 Недостатки полого крыла с воздухозаборником в носике ................................ 71
3.2 Улучшение характеристик полого крыла с воздухозаборником в носике путем
сдува пограничного слоя с его верхней поверхности через профилированную щель ............. 72
3.3 Условия безопасности применения профилированной щели в конструкции
полого крыла 74
3.4 Оценка влияния профилированной щели на обтекание профиля
с воздухозаборником парашютного типа в программе FlowVision ........................................... 80
3.5 Оценка влияния профилированной щели на обтекание профиля с уменьшенным
воздухозаборником парапланерного типа в программе Flow Simulation .................................. 83
3.6 Заключение по проведенным расчетам ............................................................... 85
3.7 Проверка предлагаемого решения на натурных образцах ................................. 86
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЯГКОГО КРЫЛА
В БЕСЩЕЛЕВОМ И ЩЕЛЕВОМ ИСПОЛНЕНИИ ........................................................................ 90
4.1 Сложности получения информации об аэродинамических параметрах профиля
мягкого крыла расчетным путем ................................................................................................... 90
4.2 Возможности экспериментальных аэродинамических исследований
летательных аппаратов с мягким крылом ..................................................................................... 91
4.3 Сравнительные продувки парапланов Гольф-3 22м2 в бесщелевом и щелевом
исполнении в трубе Т-101 .............................................................................................................. 95
4.4 Экспериментальные продувки плоского мягкого крыла с жесткими
лонжеронами в трубе МАИ, оснащенной трехкомпонентными аэродинамическими весами
АВНК ................................................................................................................................ 103
4.5 Результаты серии продувок модели крыла с недеформированным профилем
и различной шириной щели ......................................................................................................... 110
4.6 Серия продувок модели крыла с полностью открытой щелью при различной
степени изгиба ............................................................................................................................... 118
4.7 Расчет динамики посадки планирующей системы с мягким крылом
с использованием полученных экспериментальных данных .................................................... 125
4
4.8 Возможности использования для управления мягким крылом со стропной
поддержкой привода с весовой компенсацией усилий ............................................................. 128
4.9 Выявленные в процессе подготовки и производства экспериментов
по предложенной методике проблемы ........................................................................................ 133
4.10 Возможности практического применения полученных результатов ............. 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .............................................................................................................. 139
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ................................................................... 144
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................................... 146
ПРИЛОЖЕНИЕ А ХАРАКТЕРИСТИКИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ X4159
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ДАННЫЕ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ПЛОСКОГО КРЫЛА
В ПРОГРАММЕ XFLR5 ......................................................................................................... 160
ПРИЛОЖЕНИЕ В ХАРАКТЕРИСТИКИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ RITZ
1-30-15 .............................................................................................................. 162
ПРИЛОЖЕНИЕ Г ХАРАКТЕРИСТИКИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ X5163
ПРИЛОЖЕНИЕ Д ХАРАКТЕРИСТИКИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ X6164
ПРИЛОЖЕНИЕ Е ХАРАКТЕРИСТИКИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ
ПОЛЯРИС-1 .............................................................................................................. 165
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж ОПРОБОВАННЫЕ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ
УВЕЛИЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ МЯГКОГО КРЫЛА НА СТРОПНОЙ ПОДДЕРЖКЕ ....... 166
ПРИЛОЖЕНИЕ З ВОЗМОЖНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ
КОНСТРУКЦИЙ МЯГКИХ КРЫЛЬЕВ НА СТРОПНОЙ ПОДДЕРЖКЕ .................................. 184
Системы точной посадки .................................................................................................. 184
Беспилотные летательные аппараты ............................................................................... 185
Разворачиваемые на высоте применения атмосферные псевдоспутники ................... 186
Беспилотные аппараты с мягким крылом – цикложиры ............................................... 187
Движители, энергетические установки, системы связи и наблюдения и на базе мягких
привязных крыльев ....................................................................................................................... 189


