В ЦАГИ модернизируют уникальную акустическую установку

Создание перспективных воздушных судов сегодня невозможно без удовлетворения нормам ИКАО по шуму на местности. Эти требования постоянно ужесточаются, в связи с чем самолетостроителям необходимо разрабатывать новые технологии снижения авиационного шума. Горячие струи являются важнейшим элементом работы всех современных двигателей, в первую очередь двухконтурных. Однако опыт акустических исследований таких струй в контролируемых условиях в нашей стране отсутствует. В интересах исследований этого плана в Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского") будет существенно модернизирована экспериментальная акустическая установка - заглушенная камера с потоком АК-2, расположенная в Московском научно-исследовательском комплексе ЦАГИ.

Она предназначена для исследований и измерений шума, создаваемого одиночными и соосными струями в спутном потоке, винтовыми движителями, взаимодействием струи и крыла, обтеканием элементов планера самолета в условиях, имитирующих свободное звуковое поле. Установка является единственной в России, на которой решается весь комплекс прикладных и фундаментальных задач поиска методов снижения шума современного самолета. Но камера не позволяет создавать и исследовать неизотермические течения, поэтому было принято решение о ее модернизации с целью создания струйного течения с горячим потоком воздуха. Высокая загруженность АК-2 исключает возможность длительного перерыва в ее функционировании, что предъявляет жесткие требования к срокам проведения модернизации.

"Необходимость создания в акустической камере горячей струи в холодном спутном потоке обусловлена отсутствием маломасштабных установок такого рода в нашей стране, да и во всем мире. Это будет уникальное, не имеющее аналогов сооружение", - прокомментировал начальник отделения аэроакустики и экологии летательных аппаратов ФГУП "ЦАГИ", руководитель проекта, доктор физико-математических наук Виктор Копьев.

Модернизация камеры обеспечит нагрев струи до температур порядка 600 градусов, а число Маха будет достигать 2. Эти значения близки к тем, которые реализуются в современных авиационных двигателях.

В настоящее время завершены работы по проектированию объекта. Проводятся испытания элементов подогревателя, разработаны методики измерений с учетом особенностей неизотермических потоков.

Сдача усовершенствованной экспериментальной установки запланирована на конец 2023 года. Первые тестовые исследования планируются уже в декабре 2022 года. Модернизированная камера будет востребована в исследовательских проектах и работах, связанных с шумом современных самолетов с турбореактивными двухконтурными двигателями, а также при разработке технологий снижения шума при создании перспективного сверхзвукового пассажирского самолета.

До 2023 года Министерство высшего образования и науки Российской Федерации планирует обновить и дооснастить оборудованием восемь уникальных научных установок. На эти цели выделяется 1,2 млрд рублей. Исследования, которые проводят с помощью этих сооружений, связаны с науками о Земле, медициной, атомной энергетикой и другими направлениями науки.

Уникальные научные установки (УНУ) представляют собой комплексы оборудования, не имеющего аналогов в России. Предназначены они, прежде всего, для получения фундаментальных научных результатов мирового уровня, достижение которых невозможно при использовании другого оборудования. К каждой УНУ обеспечивается доступ широкого круга исследователей, в том числе зарубежных.

Помимо ЦАГИ, в числе организаций, где создадут УНУ, - Петрозаводский государственный университет, Институт радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН, Институт биологии гена РАН и др.

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского") основан 1 декабря 1918 года. Сегодня ЦАГИ - крупнейший государственный научный центр авиационной и ракетно-космической отрасли Российской Федерации, где успешно решаются сложнейшие задачи фундаментального и прикладного характера в областях аэро- и гидродинамики, аэроакустики, динамики полета и прочности конструкций летательных аппаратов, а также промышленной аэродинамики. Институт обладает уникальной экспериментальной базой, отвечающей самым высоким международным требованиям. ЦАГИ осуществляет государственную экспертизу всех летательных аппаратов, разрабатываемых в российских КБ, и дает окончательное заключение о возможности и безопасности первого полета. ЦАГИ принимает участие в формировании государственных программ развития авиационной техники, а также в создании норм летной годности и регламентирующих государственных документов.

Национальный исследовательский центр "Институт имени Н.Е. Жуковского" (далее - Центр) создан в соответствии с Федеральным законом от 4 ноября 2014 года № 326-ФЗ, принятым во исполнение поручения Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина от 15 сентября 2011 года № ВП-П7-6543, для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики.

Центр осуществляет от имени Российской Федерации полномочия учредителя и собственника имущества организаций в соответствии с перечнем, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 декабря 2015 года № 2489-р, в порядке и объеме полномочий, которые устанавливаются Правительством Российской Федерации.

В состав ФГБУ "НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского" входят следующие предприятия: ФГУП "ЦАГИ" (г. Жуковский, Московская область); ФАУ "ЦИАМ имени П.И. Баранова" (г. Москва); ФГУП "ГосНИИАС" (г. Москва); ФГУП "СибНИА имени С.А. Чаплыгина" (г. Новосибирск); ФКП "ГкНИПАС" (пос. Белозерский, Московская область).