Требования к продукции

Приложение №2 к документации
по запросу котировок
Требования к продукции
на выполнение НИР
Исследование проблемы неуправляемого вращения
одновинтового вертолета
Москва 2015 г.
1
1. Основания для выполнения НИР
Научно-исследовательская работа «Исследование проблемы неуправляемого вращения одновинтового вертолета» выполняется с целью исследования
безопасности полетов вертолета на сложных режимах с малыми скоростями со
скольжением или висении при боковом ветре.
Вопросы обеспечения безопасности полета одновинтового вертолета с попаданием рулевого винта (РВ) в критические режимы работы, когда резко падает его тяга и эффективность как органа путевого управления, являются весьма
актуальными, поскольку большой процент авиационных происшествий (АП)
на вертолетах связан с ошибками экипажа при пилотировании вертолета в этих
сложных ситуациях. Согласно представленному МАК анализу АП на вертолетах за 2005-2010г. в гражданской авиации 73,5% АП связано с ошибками экипажа, в том числе при потере эффективности РВ.
К режимам полета вертолета, при которых возможна потеря эффективности
рулевого винта, и, как следствие, потеря управляемости с возникновением самопроизвольного вращения вертолета, относятся режимы горизонтального полета с небольшими скоростями при наличии снижения или висения с боковым
ветром.
Указанные обстоятельства делают исследования подобных режимов и оценку интерференции между НВ и РВ вертолетов одновинтовой схемы весьма актуальной задачей. Исследования данного вопроса путем проведения летных испытаний или модельных экспериментов в аэродинамической трубе сопряжены
с высокой опасностью для вертолета-лаборатории и большой сложностью, соответственно с крайне высокой трудоемкостью и стоимостью реализации. В то
же время исследование данного вопроса численными методами требует применения современных адекватных математических моделей, пригодных для расчета аэродинамических характеристик винтов на режимах работы, отличающихся существенной нелинейностью вихревого следа за винтами.
В Московском авиационном институте на кафедре «Проектирование вертолетов» разработана нелинейная лопастная вихревая модель, хорошо зарекомендовавшая себя при решении задач аэродинамики винта вертолета на сложных
2
режимах работы. Модель позволяет рассчитывать аэродинамические характеристики комбинаций винтов с учетом их взаимной интерференции. Предварительные исследования, проведенные на кафедре «Проектирования вертолетов»
МАИ для комбинации НВ и РВ вертолета Ми-2 показывают значительный эффект интерференции при горизонтальном полете вертолета со скольжением.
Работа должна быть выполнена на основе нелинейной вихревой модели
расчета комбинации несущего и рулевого винтов вертолета одновинтовой схемы
с
учетом
аэродинамической
интерференции
и
ее
программно-
алгоритмической реализации.
2. Цели и задачи НИР
2.1. Цель НИР состоит в исследовании аэродинамической интерференции несущего и рулевого винтов вертолета одновинтовой схемы Ми-171А на режимах
полета с малыми скоростями при различных углах скольжения (висения при
наличии бокового ветра), определении запасов путевого управления при выполнении данных режимов полета и выявления опасных режимов с точки зрения потенциальной возможности возникновения неуправляемого вращения
вертолета.
2.2. Для реализации указанной цели должны быть решены следующие задачи.
2.2.1. Для подтверждения достоверности используемой вихревой модели необходимо произвести сравнение расчетных аэродинамических характеристик несущего и рулевого винтов вертолета Ми-171А на режиме висения, с результатами экспериментальных исследований, а также сравнение расчетных и экспериментальных полей индуктивных скоростей в следе за несущим винтом на
режимах косой обдувки
3
2.2.2. Для изолированного несущего винта вертолета Ми-171А на режимах согласно п.п. 3.2. должны быть выполнены расчеты и проведен анализ:
- составляющих сил и моментов несущего винта Т НВ  f t  ; МкНВ  f t  и
определение потребных углов установки лопастей несущего винта φ7 НВ потр исходя из равенства тяги винта взлетному весу вертолета ТРВ = GВЗЛ ;
- форм нелинейного вихревого следа несущего винта;
- полей индуктивных скоростей за несущим винтом;
2.2.3. Для изолированного рулевого винта вертолета Ми-171А на режимах согласно п.п. 3.2. должен быть произведен расчет:
- составляющих сил и моментов рулевого винта с определением потребных углов установки лопастей рулевого винта φ7 РВ потр исходя из условия компенсации реактивного момента изолированного несущего винта и выполнения
условия TРВ·LРВ = МкНВ;
- форм вихревого следа изолированного рулевого винта.
2.2.3. Для комбинации несущего и рулевого винтов вертолета Ми-171А с учетом интерференции для углов установки определенных в п.п. 2.2.2. и 2.2.3. на
режимах согласно п.п. 3.2. должен быть произведен расчет:
- составляющих сил и моментов рулевого винта с учетом интерференции;
- форм вихревого следа рулевого винта с учетом интерференции.
2.2.4. Для комбинации несущего и рулевого винтов вертолета Ми-171А с учетом интерференции на режимах согласно п.п. 3.2. должны быть произведены
расчеты:
- составляющих сил и моментов рулевого винта с определением потребных углов установки лопастей рулевого винта φ7 РВ потр исходя из условия компенсации реактивного момента несущего винта с учетом интерференции и выполнения условия TРВ·LРВ = МкНВ;
4
2.2.5. На основании результатов полученных в п.п. 2.2.1 – 2.2.4 провести
анализ влияния интерференции на аэродинамические характеристики рулевого
винта вертолета Ми-171А с точки зрения обеспечения путевой балансировки и
запасов путевого управления на режимах полета с малыми скоростями со
скольжением (висения с боковым ветром) и определение опасных зон с точки
зрения возникновения неуправляемого вращения.
3. Требования к выполнению НИР
3.1. Перед началом работ Заказчик предоставляет в распоряжение Исполнителя
техническую информацию о геометрических и массовых характеристиках несущего и рулевого винтов вертолета Ми-171А, аэродинамические характеристики профилей, установленных на лопастях винтов, а также экспериментальные аэродинамические характеристики указанных винтов на режиме висения.
3.2. Расчеты по пункту 2.2.2. и 2.2.3. производятся при характеристиках атмосферы соответствующих высоте Н = 0 со следующими характеристиками:
- взлетная масса вертолета Gвзл = 13000 кг.
- диапазон скоростей полета (ветра) V = 0; 5; 10; 15; 20 м/с.
- расчетные углы скольжения βн = -180…180° с шагом 10°.
- расчетные углы атаки винта αн = 0°.
- диапазон скоростей полета и углов скольжения может быть расширен либо
сужен с целью уточнения результатов расчетов, по согласованию Заказчика с
Исполнителем.
3.3. Исполнитель выполняет работу на своем оборудовании и своей территории
и передает готовую продукцию Заказчику.
3.4. Исполнитель имеет право докладывать о результатах работы по согласованию с Заказчиком на научных конференциях, публиковать в печати, помещать в
диссертационные работы.
5
4. Этапы НИР.
Работа состоит из двух этапов.
№
этапа
1.
2.
Наименование этапа,
содержание работ этапа
Сроки исполнения
Что предоставляется
Разработка модели рулевого винта в наведенном поле индуктивных скоростей от несущего
винта.
Расчет и анализ полей индуктивных скоростей от вихревого следа несущего винта при различных скоростях горизонтального полета и углах скольжения.
Расчет и анализ форм нелинейного вихревого следа за винтом с учетом интерференции при
различных скоростях горизонтального полета и
углах скольжения.
Расчет и анализ аэродинамических характеристик несущего и рулевого винтов вертолета в
изолированной постановке.
Составление технической справки.
Расчет и анализ аэродинамических характеристик несущего и рулевого винтов вертолета с
учетом интерференции, а также их сравнительный анализ при различных скоростях горизонтального полета и углах скольжения
Определение углов установки рулевого винта с учетом интерференции потребного для путевой балансировки комбинации несущего и рулевого винтов при различных скоростях горизонтального полета и углах скольжения
Анализ полученных результатов с точки
зрения опасности возникновения неуправляемого
левого вращения вертолета вследствие потери
эффективности рулевого винта и интерференции.
Составление технического отчета.
5. Требования к изготовлению продукции.
Результаты работы Исполнитель передает заказчику в виде технической справки и технического отчета в отпечатанном виде, а так же на цифровых носителях.
6. Порядок приемки НИР.
Приемка НИР осуществляется ответственными представителями Заказчика в
установленном порядке.
6
7. Финансирование работы.
Исполнитель заключает с Заказчиком договор на выполнение работ, в которых
указываются состав работ, этапы, сроки и стоимость работы.
8. Требования по обеспечению государственной тайны и конфиденциальности.
Работа не нуждается в мероприятиях по обеспечению секретности и имеет открытый характер.
9. Сроки выполнения НИР.
9.1. Начало:
9.2. Окончание –
10. Заказчик и исполнитель НИР.
10.1. Заказчик – ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля».
10.2. Исполнитель –
Начальник отдела 18
В.А. Ивчин
7