Научно-исследовательское отделение аэродинамики и динамики полета летательных аппаратов СибНИА (НИО-1)

Направления исследований отделения

• Исследования аэродинамических характеристик ЛА, оптимизация и совершенствование аэродинамических компоновок самолетов и беспилотных ЛА на до- и трансзвуковых режимах полета, отработка местной аэродинамики, исследование аэродинамической интерференции силовых установок (винтовых и ТРД) и планера ЛА.
• Разработка, исследование и аэродинамическое проектирование компоновок высокоманевренных самолетов, в том числе с управляемым вектором тяги.
• Расчетные исследования, аэродинамическое проектирование, численная оптимизация аэродинамических компоновок перспективных ЛА, в том числе аэродинамическое проектирование механизации крыла.
• Исследование нестационарных аэродинамических характеристик ЛА и несущих систем, в том числе набольших углах атаки.
• Экспериментальные и расчетные исследования режимов сваливания, установившегося штопора и методов вывода из штопора самолетов, в том числе с моделированием работы автоматической системы улучшения устойчивости и управляемости.
• Исследования аэродинамических характеристик самолетов в нештатных и аварийных ситуациях с моделированием отказа систем управления, разрушения элементов конструкции, обледенения, в том числе исследования траекторий движения разрушаемых элементов конструкции и льда с целью оценок вероятности попадания в воздухозаборники ТРД.
• Разработка, исследование и аэродинамическое проектирование компоновок ЛА, использующих благоприятное влияние поверхности земли или воды: экранопланов, экранолетов, амфибийных ЛА, самолетов укороченного и бесконтактного взлета и посадки.
• Выдача заключений по аэродинамике легких и сверхлегких воздушных судов.
• Исследования в области промышленной аэродинамики.

Выполняемые работы

Отработка аэродинамической компоновки самолетов и беспилотных летательных аппаратов

• Проектирование и изготовление моделей самолетов и силовых установок. Оперативная доработка моделей в процессе испытаний.
• Весовые испытания моделей в аэродинамической трубе малых скоростей.
• Визуализация спектров обтекания.
• Измерение распределения давления по поверхности моделей и уровня пульсаций давления.
• Комплексная отработка взлетно-посадочной механизации на базе расчетных и экспериментальных исследований.
• Измерение шарнирных моментов органов управления и нагрузок на отдельные элементы летательного аппарата.
• Весовые испытания моделей в аэродинамической трубе с обеспечением подобия режимов работы силовых установок (винтовых и ТРД) моделей и натуры с измерением суммарных аэродинамических нагрузок на модель и раздельно на планер и на силовую установку.
• Оценка эффектов аэродинамической интерференции силовой установки и планера.
• Исследования эффективности устройств отклонения и реверса тяги.
• Комплексное исследование штопора и способов вывода самолета из штопора методом испытаний в аэродинамической трубе динамически подобных моделей и расчетным методом.
• Расчет летно-технических характеристик, устойчивости и управляемости.
• Выдача заключений на проекты легких самолетов и заключения к первому вылету.

Выполненные работы:
Отработка аэродинамики самолётов Су-24, Су-25, Су-26, Су-27, Су-29, Су-31, Су-38, Су-49, Су-80, RRJ-75, SSJ-100, Су-47, МиГ 1-42, Ту-34, Ту-54, Ту-136, Ту-334, А-42, А-50, Бе-101, Бе-103, СА-20П, Бе-200, Ил-76, Ил-103, Ил-114, Ан-2, ТВС-2ДТС, Ан-12, Ан-14, Ан-22, Ан-72, Ан-124, Як-52, Як-58, Як-152, СТР-40, МС-21, Р-50, «Рысачок» и других разрабатываемых проектов. Проведение исследований более 50-ти проектов легких и сверхлегких ЛА.

Отработка аэродинамической компоновки экранопланов и других скоростных транспортных средств

• Аэродинамическое проектирование несущей системы и выбор параметров стартового устройства летательного аппарата.
• Проектирование и изготовление продувочных моделей и модельных силовых установок.
• Испытания моделей в аэродинамической трубе малых дозвуковых скоростей на аэродинамических весах и динамических установках с моделированием близости подстилающей поверхности и работы стартовых (поддувных) и маршевых силовых установок.

Выполненные работы:
Испытания моделей экранопланов и самолетов безаэродромного базирования «Орлёнок», «Лунь», А-2000, ВВА-14, М1-П, С-90, С-919, Р-50.

Экспериментальные исследования нестационарных аэродинамических характеристик летательных аппаратов и разработка их математических моделей

• Проектирование и изготовление моделей летательных аппаратов для испытаний в аэродинамических трубах с целью определения нестационарных аэродинамических характеристик.
• Испытания моделей в аэродинамических трубах на динамических установках, реализующих одностепенные свободные и вынужденные гармонические колебания с малыми амплитудами в широком диапазоне углов атаки, чисел Маха и Струхаля.
• Испытания моделей в аэродинамической трубе малых дозвуковых скоростей на динамическом стенде, реализующем установившееся вращение относительно вектора скорости набегающего потока, с целью определения комплекса вращательных производных.
• Экспериментальное определение комплексов производных устойчивости при малых дозвуковых скоростях с учетом близости земли и работы стартовых (поддувных) и маршевых силовых установок.
• Разработка математических моделей аэродинамических характеристик несущих систем при больших углах атаки.
• Испытания моделей в аэродинамических трубах на установках «Wing Rock».
• Измерение пульсаций статического давления на поверхности модели с целью оценки общей динамической нагруженности частей самолета и прогнозирования бафтинга.

Выполненные работы:
Испытания моделей самолетов Су-27, Су-47, SSJ-100, МиГ 1-42, А-42, Ан-124, Ил-76, моделей космических спускаемых аппаратов: «Буран», Expert» и других разрабатываемых проектов.

Исследование штопора самолетов методом испытаний динамически подобных моделей в аэродинамической трубе с горизонтальной рабочей частью

• Анализ особенностей аэродинамической компоновки самолета и прогнозирование режимов штопора.
• Проектирование и изготовление динамически подобных моделей самолетов с ситемой дистанционного управления для аэродинамических труб Т-203 СибНИА и Т-105 ЦАГИ.
• Определение кинематических параметров штопорного вращения и наиболее эффективных методов вывода из штопора.
• Исследование влияния конструктивных параметров самолета на характеристики штопора.
• Исследования характеристик штопора самолета с автоматической системой улучшения устойчивости.

Выполненные работы:
Испытания моделей самолетов Су-26, Су-27, Су-49.

Экспериментальные исследования траекторий движения частиц в поле течения у моделей самолетов с работающей силовой установкой

• Исследования траекторий полета частиц льда, отколовшегося с поверхности самолета, траекторий движения разрушившихся элементов конструкции, траекторий движения разливающегося топлива в полете при дозаправке в воздухе, возможности засасывания в воздухозаборник двигателя твердых частиц с поверхности ВПП.
• Подобие по равенству коэффициентов расхода воздуха через воздухозаборник двигателя модели и натуры, критерию Фруда и по геометрическому подобию исследуемых частиц.

Выполненные работы:
Исследования траекторий полета осколков льда на моделях самолетов Бе-200ЧС и Ту-334, отработка формыгрязевого щитка на передней стойке самолета Су-27, исследование аварийных режимов при заправке топливом ввоздухе самолета А-50, определение траекторий движения разрушающихся элементов самолета Ту-334.

Выдача «Заключений к первому испытательному полету по аэродинамике, устойчивости и управляемости...»
«При обсуждении на Методическом совете экспериментальной авиации по летным испытаниям готовности легких и сверхлегких воздушных судов Государственный Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С. А. Чаплыгина представляет заключения по … аэродинамике, устойчивости и управляемости, системе управления, ожидаемым пилотажным особенностям и штопору» (из Приказа Генерального директора Российского авиационно-космического агентства № 79 от 28 апреля 2000 года).

Выполненные работы:
Выдача заключений к первым полетам и последующим отдельным этапам летных испытаний по самолетам Су-26, Су-29, Су-38, С-80, Бе-103, СА-20П, Як-54, Як-58, «Алекс-251», СТР-40, ТВС-2ДТ, ТВС2-ДТС.

Проектирование и изготовление моделей летательных аппаратов, модельных силовых установок и специального оборудования

• Весовые и дренированные модели из древесины, металла, композитов или смешанной конструкции.
• Динамически подобные модели и модели малой массы для испытаний на динамических установках, в том числе с дистанционно отклоняемыми органами управления.
• Проектирование и изготовление модельных силовых установок ТРД и воздушных винтов.
• Проектирование и изготовление внешних и внутримодельных тензовесов для измерения аэродинамических нагрузок на модель, ее элементы и силовые установки.
• Проектирование и изготовление специальной оснастки для испытаний моделей в аэродинамических трубах.

Выполненные работы:
Изготовление более тысячи моделей различных летательных аппаратов и других исследовавшихся объектов.

Экспериментальная база

Аэродинамическая труба малых дозвуковых скоростей Т-203

Аэродинамическая труба трансзвуковых скоростей Т-205М