Зарождение экспериментальной аэродинамики в СССР

Монтаж ферменных конструкций в условиях ограниченного пространства зала осуществлялся с помощью специально разработанных приспособлений. Первые рабочие части трубы были установлены на металлических трапециевидных фермах, которые были смонтированы до постановки на них деревянных ферм. Подвижная часть трубы состояла из двух деревянных восьмиугольных ферм, их силовой каркас опирался на металлический остов тележки, которая на четырех колесах, приобретенных в трамвайном парке, перекатывалась по рельсам вдоль оси трубы и занимала два крайних положения для разных вариантов эксплуатации T-I-II. Шестилопастный вентилятор диаметром 6,28 м, приводимый во вращение электромотором постоянного тока мощностью 450-600 кВт, был установлен с точным зазором между концом лопасти вентилятора и внутренней поверхностью трубы, равным 25 мм. Для экспериментов с крупноразмерными объектами (фюзеляж самолета, мотоцикл или большая модель вагона) были созданы специальное путевое устройство, подъемные приспособления и люк в полу нижней части трубы, через который при помощи лебедки модель поднималась в рабочую часть трубы.

Аэродинамический проект T-I-II, расчет ее форм, размеров и силовой установки, был выполнен К.К. Баулиным при участии в создании принципиальной схемы К.А. Ушакова, Г.М. Мусинянца, Н.И. Ворогушина и Б.Н. Юрьева. Конструктивная разработка проекта, ее геометрический и силовой расчеты, а также руководство постройкой, сборкой и монтажом фермовых элементов трубы осуществлялись А.М. Черемухиным [6].

На схемах T-I-II с продольными разрезами можно проследить движение воздушного потока как при работе на 3-метровом сечении, так и при работе на 6-метровом сечении. При помощи вентилятора воздух всасывался в коллектор, далее поток проходил через спрямляющую решетку, затем через цилиндрическую рабочую часть, где получалась наиболее равномерная часть потока с постоянной скоростью. Далее поток воздуха проходил по пологому диффузору, поступал во вторую рабочую часть, играющую роль успокоителя и выпрямителя перед вентилятором, и в обратный диффузор с радиальными перегородками, уничтожающими вращение потока, вызванное работой вентилятора. И затем воздух вновь поступал в коллектор. При максимальной скорости потока воздуха до 104 м/с через трубу за один час проходило около двух с половиной миллионов кубометров воздуха.

Для проведения аэродинамического эксперимента осуществлялось крепление модели летательного аппарата на четырехкомпонентных аэродинамических весах [7], спроектированных Г.М. Мусинянцем и К.А. Ушаковым.

В трубе T-I-II были проведены испытания моделей самых известных самолетов того времени. В большинстве случаев оказалось возможным усовершенствовать их аэродинамические характеристики, устойчивость и управляемость. Большие работы были проведены на моделях истребителя И-5, четырехмоторного бомбардировщика ТБ-3, на котором была осуществлена высадка первой полярной станции на Северный полюс в 1937 г. Исследовалась аэродинамика на моделях пассажирского самолета конструктора К.А. Калинина К-5, биплана-разведчика Н.Н. Поликарпова Р-5, металлических многомоторных пассажирских самолетов АНТ-9 и АНТ-14, пассажирского самолета А.И. Путилова “Сталь-2” и самолета АНТ-25 (РД), на котором были выполнены беспосадочные перелеты через Северный Полюс в Америку в 1937 г. и установлен мировой рекорд дальности полета [8]. Аэродинамическая труба T-I-II обладала рядом преимуществ по сравнению с зарубежными аналогами, в частности в отношении коэффициента аэродинамического качества.

Движение воздушного потока в трубе при работе на трехметровом (а) и шестиметровом (б) сечениях

Как инструмент для постановки опытов с отдельными элементами, так и при исследовании крупноразмерных объектов, T-I-II и в современных условиях остается весьма экономичной по потреблению электроэнергии (от 40 до 1000 кВт) по сравнению с мощными трубами следующих поколений.

Аэродинамическая труба T-I-II, несмотря на свой 80-летний возраст, и сегодня пригодна для проведения различных исследований в строительстве (статические и динамические ветровые нагрузки на здания и сооружения), машиностроении (определение аэродинамического сопротивления воздушных, сухопутных и водных транспортных средств, выдача рекомендаций по снижению сопротивления) и других отраслях промышленности.

Другое по технологическим наукам

Современное состояние в научной и инновационной сфере
Качественно новые социально-экономические и политические условия, сформировавшиеся в результате системных преобразований 90-х годов в России, выявили определенный застой в сфере научной и инновационной деятельности, сложившаяся модель которой не соответствовала требованиям нового рыночного уклада. ...