Источник: журнал «Энергетика, промышленость, регионы»
Опубликовано: 10.08.2006, 15:46

Научно-техническое сотрудничество ЦАГИ (TsAGI) с Европейским сообществом


Центральный аэрогидродинамический институт, созданный по инициативе выдающегося русского ученого Н.Е. Жуковского, за годы своей активной работы превратился в крупнейший научный центр не только России, но и всего мира. К настоящему времени практически во всех разработанных в нашей стране изделиях авиационно-космической техники есть значительный вклад ученых ЦАГИ.

Основными направлениями деятельности ЦАГИ являются:

  • фундаментальные и прикладные исследования в области аэродинамики летательных аппаратов с дозвуковыми, сверхзвуковыми и гиперзвуковыми скоростями полета;
  • формирование облика и выбор основных параметров летательных аппаратов, проектирование аэродинамической компоновки, исследования аэродинамики двигательных установок и их элементов, комплексные исследования в аэродинамических трубах;
  • исследования конструкций, оптимизация параметров при ограничениях по прочности, аэроупругости и ресурсу, разработка программного обеспечения и расчет на прочность изделий и их элементов;
  • статические и ресурсные испытания на прочность конструкций летательных аппаратов и их элементов, расчетные и экспериментальные исследования явлений аэроупругости и динамической устойчивости конструкций;
  • разработка систем управления летательных аппаратов и создание современных цифровых бортовых систем автоматического управления;
  • фундаментальные исследования гидродинамики больших скоростей и летательных аппаратов водного базирования;
  • авиационная акустика и экологичность летательных аппаратов;
  • разработка уникальных экспериментальных стендов в области аэродинамики, гидродинамики, аэротермодинамики, динамики полета, прочности и аэроакустики.
Для решения этих задач ЦАГИ располагает уникальной экспериментальной базой в виде:
  • комплекса аэродинамических труб и газодинамических установок дозвуковых, трансзвуковых, сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростей потока;
  • комплекса подвижных и неподвижных пилотажных стендов и стендов систем управления;
  • комплекса стендов статической и динамической прочности, выносливости, аэроупругости, тепловой и акустической прочности натурных конструкций летательных аппаратов и их элементов;
  • стендов для исследования воздухозаборников и реактивных сопл;
  • комплекса стендов авиационной акустики;
  • гидродинамических стендов.
Сосредоточение этой базы в одном государственном научном центре - ЦАГИ, где одновременно проводятся фундаментальные и промышленные исследования, позволило обеспечить прогресс российской авиации.

На основе фундаментальных исследований ЦАГИ, как головной институт авиационной промышленности, формирует рекомендации по аэродинамической компоновке, системам управления, аэроакустике, прочности и ресурсу конструкций для конкретных летательных аппаратов.

Кроме творческого участия в формировании облика летательного аппарата ЦАГИ осуществляет государственную экспертизу всех летательных аппаратов, разрабатываемых в ОКБ, и на заключительной стадии работ, перед первым вылетом, дает окончательное заключение о возможности и безопасности первого полета.

Высокий научно-технический потенциал специалистов и уникальная экспериментальная база ЦАГИ открыли дорогу для активного продвижения научной продукции института на внешний рынок и получения зарубежных заказов на выполнение теоретических и экспериментальных исследований.

Сегодня ЦАГИ успешно сотрудничает более чем с 50 ведущими зарубежными аэрокосмическими фирмами и научными центрами Европы, Азии и американского континента. Среди партнеров ЦАГИ такие компании, как Airbus, Snecma, Dassault Aviation, Thales Avionics, EADS, British Aerospace, Alenia Aeronautica, Boeing, Lockheed Martin, General Electric, Embraer, KARI, HAL, ADA, научно-исследовательские центры - ONERA, DLR, NLR, CIRA, NASA, CAE, CARDC, NAL, KIST. и др. За последние пятнадцать лет ЦАГИ успешно выполнил более 400 контрактов и грантов с зарубежными фирмами и научно-исследовательскими центрами в области авиационных и аэрокосмических исследований и разработок, связанных с испытаниями моделей и натурных элементов различных летательных аппаратов в аэродинамических трубах, проведением экспертизы различных проектов, разработкой программного обеспечения, выполнением расчетных исследований, проектных и конструкторских разработок, проектированием и изготовлением тренажеров, испытательных стендов и их элементов.

Начиная с 1995 года ЦАГИ участвует в выполнении проектов Международного научно-технического центра (МНТЦ), финансируемого Европой, США и Японией. За это время были выполнены и продолжаются проекты по вопросам ламинаризации вихревого следа, экологичности летательных аппаратов, разработки новой концепции пассажирского самолета "Летающее крыло" и другим.

Новой вехой в международном сотрудничестве ЦАГИ стало участие в проектах рамочных программ Европейского союза, связанных с разработкой новых летательных аппаратов, повышением безопасности полетов, снижением воздействия на окружающую среду. Учитывая активную роль ЦАГИ, институт был назначен национальной контактной точкой по сотрудничеству с Европейской комиссией в области аэронавтики.

Проект 3AS - активные аэроупругие авиационные конструкции - стал примером успешного научного сотрудничества России с ведущими авиационными фирмами и научными центрами Европы в рамках исследовательских проектов 5-й рамочной программы, финансируемый Европейской комиссией. Основная цель проекта - разработка новых концепций конструкции самолета, которые используют благоприятное влияние эффектов аэроупругости. В нем участвовали 15 организаций из 9 стран: 5 авиационных фирм-производителей, 5 научно-исследовательских организаций и 5 университетов. ЦАГИ был основным субконтрактором практически всех партнеров из стран, являющихся членами ЕС. Были выполнены расчетно-теоретические исследования новых концепций, изготовлена аэроупругая модель EuRAM (Европейская аэроупругая исследовательская модель) и проведены испытания в аэродинамической трубе.

В процессе исследований по проекту 3AS были продемонстрированы широкие многофункциональные возможности EuRAM. Модель такой конструкции показала свою эффективность в исследованиях дивергенции и флаттера. Могли также задаваться высокие нагрузки от порывов без риска разрушения модели. Была собрана большая разносторонняя экспериментальная база данных для дальнейших исследований. EuRAM имеет хорошие потенциальные возможности для ее использования в будущих проектах по аэроупругости.

В настоящий момент ЦАГИ является полноправным партнером проектов 6-й рамочной программы:
  • HISAC - высокоскоростной пассажирский самолет, благоприятный для окружающей среды;
  • ALCAS - перспективная низкозатратная конструкция самолета;
  • NACRE - исследование концепций нового летательного аппарата;
  • FLYSAFE - комплексные воздушные системы для повышения безопасности полета при различных погодных условиях и защиты от несчастных случаев во время полета;
  • FLIRET - испытания при натурных числах Рейнольдса.
Четырехлетний проект HISAC направлен на многодисциплинарные исследования проблем и возможностей создания сверхзвукового делового самолета. В проекте принимают участие 37 фирм-партнеров из 13 стран. Возглавляет проект фирма Dassault Aviation. Участниками с российской стороны являются ЦАГИ, фирма "Гражданские самолеты Сухого", ЦИАМ, ИТПМ.

Организационно работа по проекту распределена между 5 взаимосвязанными пакетами, в которых рассматриваются вопросы экологии, моделей и методов исследований, ключевых технологий, вопросов интеграции компоновки самолета, многодисциплинарных исследований. Российские партнеры принимают участие во всех перечисленных пакетах.

Одной из задач проекта HISAC является формирование трех компоновок сверхзвукового делового самолета, удовлетворяющих базовым требованиям по дальности, скорости полета, пассажировместимости и т.д., но ориентированных на решение специальных задач - обеспечения малого аэродинамического сопротивления, низкого уровня шума на местности и низкого уровня звукового удара.

Последняя задача является одной из ключевых, поскольку обеспечение приемлемого уровня звукового удара является необходимым условием создания сверхзвукового пассажирского самолета. Исследование такой компоновки поручено группе российских участников. На настоящем этапе работы сформировано несколько вариантов возможных компоновок и получена предварительная оценка летно-технических характеристик этих вариантов.

ALCAS, один из наиболее крупных объединенных проектов с бюджетом более 100 миллионов евро, посвящен перспективным композиционным авиаконструкциям малого веса и стоимости.

Главная цель проекта - это создание современного научного и технологического задела по композиционным конструкциям авиалайнера и бизнес-самолета, а также разработка и апробация наиболее дешевой технологии изготовления конструкции композиционного крыла, обеспечивающей снижение веса на 15-20% по сравнению с металлическим вариантом. В проекте участвует более 50 фирм из 18 европейских стран.

В рамках этого проекта ЦАГИ осуществляет разработку прочностных методов расчета и анализа закритического поведения композиционных нервюр крыла с целью последующего улучшения весовой эффективности конструкции.

В рамках объединенного проекта NACRE рассматриваются основные тенденции развития гражданской авиации 2015-2020 годов. Исследуются три концепции перспективных авиалайнеров:
  • дешевый в изготовлении среднемагистральный самолет;
  • экологичный по уровню шума и эмиссии региональный самолет;
  • дальнемагистральный самолет большой пассажировместимости.
В проекте NACRE ЦАГИ участвует сразу в нескольких работах по исследованию компоновочных схем "летающее крыло" в концепции дальнемагистрального самолета.

Нетрадиционная компоновочная схема приводит к необходимости решения новых многодисциплинарных задач, таких, как:
  • обеспечение приемлемых, с точки зрения аэродинамики, деформаций плоских панелей кабины от наддува;
  • защита близкорасположенных на фюзеляже двигателей от разлета осколков при разрушении одного из них;
  • исследование новых органов управления в компоновочной схеме "летающее крыло".
Главной задачей проекта FLYSAFE является создание нового поколения авиационного оборудования с целью существенного повышения безопасности и эффективности воздушного транспорта. Это полностью соответствует целям, поставленным ACARE - наблюдательным советом по аэрокосмическим исследованиям в Европе при Еврокомиссии, - снижение аварийности воздушного транспорта на 80% к 2020 году при одновременном повышении интенсивности полетов.

Основными направлениями деятельности ЦАГИ в рамках проекта FLYSAFE являются:
  • снижение опасности попадания самолета в спутный след при полете на эшелоне;
  • снижение опасности столкновения с земной поверхностью и препятствиями;
  • система интеллектуальной поддержки летчика.
Анализ эффективности разработанных принципов управления будет проводиться на исследовательских пилотажных стендах ЦАГИ с участием летного состава.

В настоящее время ЦАГИ ведет активную работу по подготовке предложений в проекты 7-й рамочной программы 2007-2013 гг. с перспективой расширения своего присутствия в европейских исследовательских программах.

 
Ссылки по теме:
Дайджест прессы за 10 августа 2006 года | Дайджест публикаций за 10 августа 2006 года
Авторские права на данный материал принадлежат журналу «Энергетика, промышленость, регионы». Цель включения данного материала в дайджест - сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.
Связи: Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского, Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова, Самолетостроение, Научно-производственное предприятие Спецавиа (в процессе тестирования)