Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Лаборатория № 1 Физического и численного моделирования аэродинамики, динамики полета и прочности вертолета

Номер договора
11.G34.31.0038
Период реализации проекта
2010-2014
Заведующий лабораторией

По данным на 01.11.2022

9
Количество специалистов
55
научных публикаций
5
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Название проекта: Вычислительная и экспериментальная аэрогидромеханика, аэродинамика и аэроакустика вертолета

Цели и задачи

Направления исследований: Математика и механика

Цель проекта: Разработка инструментальных средств и методов физического и численного моделирования в задачах проектирования аэродинамического облика вертолета

Практическое значение исследования

Научные результаты:

  1. Созданы комплекс измерительных и расчетных средств, методики проведения эксперимента и математического моделирования в области исследования аэродинамики и аэроакустики вертолета, база данных результатов экспериментального и численного моделирования.
  2. Создан банк данных конструктивных элементов компоновки фюзеляжа вертолета с целью оценки их влияния на аэродинамику вертолета и верификации численных методов моделирования.
  3. Разработаны компоновочные решения ряда серийно производимых самолетов легкого класса и беспилотных летательных аппаратов.
  4. С использованием генетического алгоритма разработана методика оптимизации фюзеляжа вертолета в целях уменьшения аэродинамического сопротивления.
  5. Разработана методика исследования влияния формы концевой части лопасти на аэроакустические характеристики несущего винта вертолета в ближнем и дальнем поле.
  6. Разработана методика определения распределенной нагрузки по поверхности диска активного несущего винта для режима горизонтального полета.
  7. Предложена модификация критерия для определения положения ядра концевого вихря с использованием результатов численного и физического моделирования.

Внедрение результатов исследования:

  • Для холдинга «Вертолёты России» проведен анализ современного состояния и перспектив развития конструктивных элементов компоновки вертолета и бортового радиоэлектронного оборудования.
  • Предложены проектные решения для оптимизации формы фюзеляжа вертолета «Ансат» (АО «Вертолеты России») в целях улучшения летно-технических и экономических показателей вертолета.
  • В сотрудничестве с Центральным аэрогидродинамическим институтом имени профессора Н.Е. Жуковского проведены исследования по изменению формы грузового отсека вертолета типа МИ-8 в целях улучшения аэродинамических характеристик вертолета. Проведены исследования по изучению аэродинамических характеристик вертикально взлетающего аппарата типа конвертоплан.

Образование и переподготовка кадров:

  • В КНИТУ-КАИ разработаны и читаются лекции по дисциплинам «Математическое моделирование и вычислительные методы в аэромеханике», «Численные методы решения задач в аэродинамике», «Конструкция вертолетов», «Конструирование агрегатов вертолета».
  • Изданы методические пособия: «Аэрогидродинамика»: учебное пособие/А.Н. Кусюмов, А.В. Иванов, Е.В. Романова. – Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2013. 160 с.; «Расчет поляры однопанельного крыла с механизацией»: учебно-методическое пособие по курсу «Аэродинамика»/ А.Н. Кусюмов, С.А. Кусюмов, С.А. Михайлов, Е.В. Романова. – Казань: Изд-во КНИТУ-КАИ, 2022. – 52 с.
  • Издана монография: Лигай, В.А.; Михайлов, С.А.; Кусюмов, А.Н. «Анализ современного уровня мирового развития вертолетной техники»: Монография. Издательство: Казань: КНИТУ-КАИ, 2017. – 704 с.
  • 4 молодых исследователя прошли стажировку в университете Ливерпуля (Великобритания).
  • Подготовлены и защищены 3 диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.
  • Проведены международные научные конференции «Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли» (8–10 августа 2018 г.), «Проблемы моделирования и динамики сложных междисциплинарных систем»; темати­ческая сессия «Современные фундаментальные и прикладные проблемы механики: Методы, модели, приложения в авиации и космонавтике» (2017 г.); XI Международная Четаевская конференция «Аналитическая механика, устойчивость и управление» (2017 г.); Международная молодежная научная конференция «XXIII ТУПОЛЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ (школа молодых ученых)» (8-10 ноября 2017 г.); Международная научно-практическая конференция «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики» (2015 г.).

Сотрудничество: 

  • Нанкинский университет (Китай): создана совместная лаборатория для исследований аэродимики вертолета, проведен Российско-Китайский вертолетный форум.
  • Федеральный исследовательский центр Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук (Россия): подписано соглашение о сотрудничестве.
Скрыть Показать полностью
Степанов Р.П, Кусюмов А.Н., Баракос Дж.
О локализации ядра концевого вихря крыла // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 1, с. 131–136, 2022.
Zhang, T., Qiao, G., Smith, D.A., Barakos, G.N., Kusyumov, A.
Parametric study of aerodynamic performance of equivalent ducted/un-ducted rotors//Aerospace Science and Technology, 117, 106984, 2021.
Barakos, G.N., Fitzgibbon, T., Kusyumov, A.N., Kusyumov, S.A., Mikhailov, S.A.
CFD simulation of helicopter rotor flow based on unsteady actuator disk model, Chinese Journal of Aeronautics, 33(9), pp. 2313–2328. 2020.
Chen, X., Zhao, Q., Barakos, G.N., Kusyumov, A.
Numerical analysis of rotor aero-acoustic characteristics for ice detection/International Journal of Aeroacoustics, 18(6-7), pp. 596–620, 2019.
Batrakov A.S., Kusyumov A.N., Mikhailov S.A., Barakos G.N.
Aerodynamic Optimization of Helicopter Rear Fuselage. Aerospace Science and Technology Volume 77, Pages 704–712, 2018.
Диизи Ф., Баракос Дж., Кусюмов А.Н., Кусюмов С.А., Михайлов С.А.
DES-моделирование обтекания несущего винта вертолета//Авиационная техника, № 1, 2018, стр. 40–46.
Stepanov R., Pakhov V., Bozhenko A., Batrakov A., Garipova L., Kusyumov A., Mikhailov S., Barakos G.
Experimental and numerical study of rotor aeroacoustics // International Journal of Aeroacoustics. 2017. Vol. 16. №6. P. 460–475.
Stepanov R., Zherekhov V., Pakhov V., Mikhailov S., Garipov A., Yakubov W., Barakos N.
Experimental Study of Helicopter Fuselage Drag // Journal of Aircraft. 2016. Vol. 53. № 5. P. 1–18.
Batrakov A., Garipova L., Kusyumov A., Mikhailov S., Barakos G.
Computational Fluid Dynamics Modeling of Helicopter Fuselage Drag // Journal of Aircraft, Vol. 52, No. 5, 2015, pp. 1634–1643.
Valiev M., Stepanov R., Pakhov V., Salakhov M., Zherekhov V., Barakos G.N.
Analytical and experimental study of the integral aerodynamic characteristics of low-speed wind turbines // The Aeronautical Journal. 2014. Vol. 118, №1209. P. 1229–1244.
Фотоальбомы
Понедельник , 02.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория «Динамика и экстремальные характеристики перспективных наноструктурированных материалов»

Санкт-Петербургский государственный университет - (СПбГУ)

Механика и машиностроение

Санкт-Петербург

Ли Баоцян

Китай

2022-2024

Лаборатория «Цифровизация, анализ и синтез сложных механических систем, сетей и сред»

Институт проблем машиноведения РАН - (ИПМаш РАН)

Механика и машиностроение

Санкт-Петербург

Фридман Эмилия Моисеевна

Израиль, Россия

2021-2023

Научно-исследовательская лаборатория механики биосовместимых материалов и устройств

Пермский национальный исследовательский политехнический университет - (ПНИПУ)

Механика и машиностроение

Пермь

Зильбершмидт Вадим Владимирович

Великобритания, Россия

2021-2023