автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.02, диссертация на тему:Энергетический анализ и выбор проектных параметров рулевого устройства одновинтового вертолета типа фенестрон

На правах рукописи

РГБ ОД

1 О ДПР ЫОЭ

АФШИН МАНУЧЕХРИФАР

Энергетический анализ и пыбор проектных параметров рулевого устройства одновинтового вертолета типа фенестрон

Специальность 05.07.02 "Проектирование и конструкция летательных аппаратов"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2000 г.

Работа выполнена на кафедре "проектирования вертолетов" в Московского государственного авиационного института (технического университета)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент О. А.Завалов.

Научный консультант: доктор технических наук, профессор В.И.Шайдаков.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор A.B. Некрасов кандидат технических наук, доцент В.П. Петручик.

Ведущее предприятие: ОАО «Камов»

Защита состоится "__2000 г. в , часов на

заседании диссертационного совета Д. 053.18.03 в Московском Государственном авиационном институте (техническом университете) по адресу: 125871, Москва, Волоколамское шоссе, д.4, главный административный корпус, зал заседаний ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного авиационного института.

Ваш отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью, просим направить по указанному адресу.

Автореферат разослан "_" _2000г.

I. Общая характеристика работы

В настоящее время значительно возросло число строящихся и проектируемых одновинтовых вертолетов, использующих фенестрон совместно с килем в качестве альтернативы обычному рулевому винту.

Интерес к фенестрону вызван стремлением преодолеть недостатки, которыми обладает рулевой винт и прежде всего эксплуатационные. Преимуществами фенестрона являются:

- повышение безопасности полета и обслуживания вертолета на земле благодаря корпусу фенестрона, который защищает винт фенестрона от возможных ударов о различные препятствия вблизи земли и снижает вероятность травмирования персонала, находящегося близи вертолета на земле, работающими винтами,

- увеличение живучести рулевого устройства и вертолета в целом,

- увеличение ресурса винта фенестрона.

Актуальность проблемы. Первоочередной задачей проектирования фенестрона является выбор его проектных параметров. В известных работах ^ выбор параметров фенестрона основан на решении частных задач. При этом, I в большей степени уделяется внимание рассмотрению аэродинамических характеристик фенестрона, исследованию устойчивости и управляемости ' вертолета с данным рулевым устройством. В то же время, параметры фенестрона в существенной степени влияют на все характеристики вертолета, , включая и показатели эффективности применения вертолета при выполнении различного рода работ.

Это обуславливает необходимость комплексного подхода к выбору проектных параметров фенестрона, который по возможности учитывал бы не только энергетические, но и весовые характеристики вертолета, а также затраты топлива на полет, которые в итоге определяют показатели I эффективности применения вертолета с данным рулевым устройством.

I Цель работы заключается в создании методик расчета и выработке

| рекомендаций по выбору оптимальных проектных параметров рулевого \/ устройства вертолета типа фенестрон. Методика выбора проектных параметров фенестрона и киля разработана на основе комплексного подхода, учитывающего влияние этих параметров на энергетические, массовые, летно-технические характеристики вертолета и на показатель функциональной эффективности применения вертолета в целом.

Методы исследования. В работе используются аналитические методы исследования с привлечением результатов экспериментов. Научной базой работы являются методы расчета системы «винт в кольце», созданные на кафедре «Проектирования вертолетов» МАИ.'На основе этих методов разработаны методики алгоритмы и программы расчета для ЭВМ энергетических характеристик фенестрона как частого случая системьГ«винт в кольце». Также были разработаны методики для определения весовых, аэродинамических характеристик и показателей функциональной эффективности вертолета с фенестроном для решения задачи по выбору основных проектных параметров данного рулевого устройства.

Научная новизна работы. Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к выбору параметров фенестрона на основе анализа их влияния на показатели энергетического совершенства, массовые и летно-технические характеристики вертолета с фенестроном. При этом автором работы решены следующие задачи:

1. На основе методов аэродинамического расчета системы «винт в кольце», созданных на кафедре «Проектирование вертолетов» МАИ, разработаны алгоритмы и программы расчета аэродинамических характеристик фенестрона с килем на режимах висения и горизонтального полета.

2. Проведен энергетический анализ данного рулевого устройства на указанных режимах. В результате анализа получены рекомендации

по выбору относительных размеров кольцевого канала (гк -

относительный радиус скругления входной кромки коллектора, ад -

угол раствора диффузора) и параметров винта (авф - заполнение и

геометрия лопастей). Также получены рекомендации по выбору оптимальной величины разгрузки фенестрона килем на крейсерском режиме полета вертолета.

3. Разработана методика весового расчета и определения массы груза, перевозимого вертолетом с фенестроном и килем.

4. На примере типовой транспортной операции продемонстрирован процесс выбора параметров фенестрона с использованием показателя функциональной эффективности: массы груза, перевозимого вертолетом на заданную дальность. В результате получены рекомендации по выбору основных проектных параметров фенестрона (диаметра винта фенестрона, отнесенного к диаметру несущего винта вертолета И л/ Б , и длины диффузора фенестрона,

отнесенной к радиусу винта фенестрона Нл / ) для вертолетов

различной весовой категории.

5. Проведено сравнение характеристик вертолета с фенестроном и ; , вертолета с обычным рулевым винтом.

Основные положения работы, выносимые на защиту:

1. Результаты энергетического анализа фенестрона с килем на режиме висения и горизонтального полета вертолета.

2. Методики весового расчета и определения массы груза, перевозимого вертолетом с фенестроном и килем.

3. Методика расчета и выработка рекомендаций по выбору параметров фенестрона и киля.

4. Результаты сравнительного анализа характеристик вертолета с фенестроном и вертолета с обычным рулевым винтом.

Достоверность результатов работы определяется тем, что в основу созданных методик, алгоритмов и программ расчета характеристик фенестрона были положены методы расчета аэродинамических характеристик системы «винт в кольце», подтвержденные экспериментами. Результаты расчетов характеристик фенестрона по этим методам, представленным в диссертации, хорошо совпадают с результатами модельных экспериментов с системой «винт в кольце» как на режиме висения, так и на режимах работы фенестрона с горизонтальной скоростью (продувки модели с системой «винт в кольце в аэродинамической трубе МАИ). Достоверность научных выводов диссертации также подтверждается тем, что полученные рекомендации по выбору проектных параметров фенестрона совпадают с параметрами фенестронов реальных вертолетов, находящихся в эксплуатации.

Практическая ценность работы заключается в возможности использования ее результатов в конструкторских бюро вертолетостроения на этапах проектирования вертолетов с фенестроном, а также для исследований эффективности использования фенестрона на вертолетах различных весовых категорий. Материалы диссертации могут быть рекомендованы для использования в учебном процессе при обучении студентов вертолетной специальности.

Апробация работы проведена в виде представления полученных научных результатов на конференциях, в статьях и научных отчетах (см. раздел Литература).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и выводов. Диссертация содержит 163 стр. текста, 125 рис., 13 таблиц и список использованной литературы 43 наименования.

II. Содержание работы

Введение содержит обоснование актуальности темы исследования, научной новизны и практической значимости работы. В нем указаны основные положения, определяющие достоверность результатов работы и перечислены решенные автором задачи и положения, выносимые на защиту.

В первом разделе дается анализ работ по аналитическим методам расчета аэродинамических характеристик системы "Винт в кольце". В их числе работы В.И.Шайдакова, А.М.Лепилкина, М.М.Баршая. Проводится также анализ зарубежных и российских исследований в области эксперимента и проектирования рулевого устройства вертолета типа фенестрон.

Рассматриваются вертолеты, использующие фенестрон, дается анализ компоновочных решений данного рулевого устройства. Приводятся значения основных параметров эксплуатируемых фенестронов.

В большинстве известных работ выбор размерных проектных параметров и параметров, определяющих компоновку фенестрона, основан на результатах аэродинамических исследований, изучения характеристик балансировки и управляемости вертолета с данным рулевым устройством. Наиболее полно аэродинамическое проектирование фенестрона и основанный на нем выбор параметров фенестрона представлены в работе Шайдакова В.И, Завалова O.A. Аэродинамическое проектирование фенестрона, М.: Изд-во МАИ, 1980. В ней на основе энергетического анализа фенестрона на режиме висения даются рекомендации по выбору относительных размеров кольцевого канала фенестрона и параметров его винта. Однако использованный в этой работе метод расчета системы «винт в кольце» справедлив только для фенестронов с достаточно длинным диффузором, когда реализуется полное расширение струи на выходе из канала фенестрона. В время как большинство фенестронов вертолетов имеют относительно короткий диффузор. В настоящее время на кафедре «Проектирование вертолетов» в МАИ В.И. Шайдаковым разработан метод расчета системы «винт в кольце с диффузором ограниченной длины. Кроме того, этот метод, позволяет определять аэродинамические характеристики фенестрона в

горизонтальном полете. В диссертационной работе он был взят в качестве основы при решении поставленной задачи.

Во втором разделе дается постановка задачи диссертационной работы, которая заключается в выборе проектных параметров и оптимизации аэродинамической компоновки фенестрона с килем на основе энергетического и весового анализа данного рулевого устройства.

Основными параметрами фенестрона и киля, подлежащими выбору и оптимизации, являются:

параметры кольца фенестрона: радиус скругления входной кромки коллектора гк, длина Нд и угол ад раскрытия диффузора; параметры винта фенестрона: диаметр Д„/„ заполнение сгвф, геометрия лопастей;

параметры киля: площадь киля и удлинение Аапя.

Перечисленные параметры фенестрона прежде всего влияют на уровень затрат мощности на привод его винта на режиме висения. Вместе с параметрами несущего винта они определяют потребную энерговооруженность вертолета. На крейсерском режиме полета вертолета фенестрон разгружен килем и уровень мощности, непосредственно идущей на привод винта фенестрона, составляет небольшую часть в общих энергозатратах вертолета. Однако необходимо учесть, что в горизонтальном полете параметры фенестрона и связанные с ними размеры его корпуса вместе с килем определяют аэродинамическое сопротивление хвостовой части вертолета и, следовательно, энергетические характеристики вертолета в целом.

Помимо энергетики выбор параметров фенестрона определяет массу его конструкции, массу элементов трансмиссии привода винта фенестрона и в итоге массу конструкции всей хвостовой части вертолета. Соответственно параметры фенестрона влияют на массу пустого вертолета и, следовательно, определяют его весовую отдачу. Поэтому в данной работе предлагается комплексный подход, который позволяет оценивать и выбирать параметры фенестрона и киля с привлечением показателей эффективности применения вертолета в целом, учитывая изменение всех характеристик вертолета, как энергетических, так и весовых. В качестве показателя эффективности применения вертолета предлагается использовать известные критерии функциональной эффективности.

Вместе с тем ряд параметров фенестрона и киля можно выбирать предварительно, решая частные задачи на основе энергетического анализа

данного рулевого устройства на режиме висения и режимах горизонтального полета вертолета.

В третьем разделе представлен энергетический анализ фенестрона с килем на режиме висения и в горизонтальном полете.

Энергетический анализ фенестрона на режиме висения вертолета основан на решении следующей задачи. Для заданного размера фенестрона,

определяемого радиусом Яф (Лф ^ Кеф +1,5^, см. рис. 1), в пределах

которого на коллекторе кольцевого канала имеет место разрежение и, следовательно, создается тяга, ищется такое сочетание размеров винта и кольцевого канала, при которых фенестрон развивает наибольшую суммарную тягу Тф при заданной мощности N (кВт). В этом случае фенестрон имеет наибольшее энергетическое качество

Е = (д^1отр=1.57К1"по>

где <]=Тф/Ы.

При заданной геометрии канала и лопастей винта связь между тягой фенестрона Тф и мощностью Ь (Вт), идущей на привод винта для создания этой тяги, определяется соотношением:

Т*=Т.+Тк= э||р,39л/д ^¿/д,)2'3.

где Тв - тяга винта, Ту - тяга кольца, Тв—Тв1Тф - относительная тяга винта,

Оаф = 2Явф - диаметр винта фенестрона, щ - относительный коэффициент

полезного действия винта фенестрона. Коэффициент Ку = Кн/п

характеризует расширение потока в канале короткого диффузора. Его величина зависит от степени расширения диффузора п = РвЬ1Х и величины

коэффициента Ки. Коэффициент Ки = у2 /у, - есть отношение средней индуктивной скорости у2 в удаленном сечении струи после выхода из диффузора к средней индуктивной скорости VI в плоскости диска винта. Он характеризует степень поджатия струи, истекающей из цилиндрического диффузора, и зависит от геометрической высоты диффузора Нд = Нд / Яд ср и

относительного радиуса коллектора гк.

Расчет аэродинамических характеристик фенестрона предусматривает возможность учета потерь тяги винта и кольца вследствие

наличия зазора 5 между концами лопастей и стенками кольцевого канала. Однако влияние зазора на характер изменения энергетических характеристик фенестрона в параметрических исследованиях не велико, поэтому в данном разделе расчеты проводились по характерному сечению лопасти для 5 = 0.

В результате решения этой задачи установлено, что фенестрон имеет наилучшее энергетическое совершенство при величинах относительного радиуса скругления входной кромки коллектора гк = 0,1 ...0,13 (рис. 2) и максимально допустимом (по условию отрыва потока) угле раствора диффузора ос() = 12° [1, 2]. При оптимальных значениях гк была проведена оценка влияния относительной длины диффузора Нд = Я(1/Я„(/, на величину энергетического качества Е. Показано, что увеличение Нл благоприятно сказывается на снижении уровня затрат мощности фенестрона на режиме висения (рис. 3). Однако при Н > 1 дальнейшее увеличение длины

диффузора не целесообразно из-за малого прироста энергетического качества.

Для режима висения исследовалось влияние формы лопастей винта на тяговые и энергетические характеристики фенестрона. Установлено, что наилучшее энергетическое качество фенестрона достигается при ипользовании крученых прямоугольных лопастей (рис. 4). Они дают наибольший прирост тяги на кольце по сравнению с винтом НЕЖ (рис. 5).

Также оценивалась возможность снижения затрат мощности на фенестрон за счет установки в нем спрямляющего аппарата (рис. 6).

Для определения аэродинамических и энергетических характеристик фенестрона на режиме висения в данном разделе представлены соотвествующие методики и алгоритмы расчетов.

Задачей энергетического анализа фенестрона с килем на режиме горизонтального полета вертолета являлось определение оптимальной разгрузки фенестрона килем. То есть определялось, какая доля боковой силы рулевого устройства для обеспечения путевой балансировки вертолета, должна создаваться фенестроном (Г,/,), а какая - килем (2к,п„). Условием выбора является минимизация общих энергетических затрат на рулевое устройство, равных сумме затрат энергии на преодоление сопротивления киля <2„пя, корпуса фенестрона ()кор„.ф, импульсного сопротивления фенестрона <2„„„ и энергии, идущей на привод винта фенестрона £,/, (рис. 7). При решении этой задачи в качестве показателя энергетического совершенства системы "фенестрон-киль" использовалась величина эффективного качества

к -

т +т

1ф ^ 1 киля

где о

ЪСу,

Для определения аэродинамических характеристик фенестрона на режиме горизонтального полета использовался метод расчета системы «винт в кольце» при обтекании ее потоком с нулевым углом атаки, разработанный В. И. Шайдаковым. На рис. 8 представлена расчетная схема системы «винт в кольце» на данном режиме работы.

Основное отличие в аэродинамическом расчете фенестрона на режиме горизонтального полета при нулевом угле атаки от метода расчета характеристик фенестрона на режиме работы на месте заключается в определении индуктивной скорости в плоскости винта в зависимости от скорости полета К и в определении соотношения между тягой Тв, создаваемой винтом, и тягой Ткшя, создаваемой корпусом фенестрона. Ниже представлены

формулы для расчета относительной относительной тяги винта Т

индуктивной скорости V, и

Те =Тв0+АТв,

АТ

Ки

2 + Кгф Кф^К,

г-1

2-К,

чА-с,)

к.

Здесь у, и V - относительные скорости, взятые в долях от

индуктивной скорости в плоскости винта при обтекании фенестрона

горизонтальным потоком со скоростью V к индуктивной скорости У10 на

режиме работы фенестрона на месте, Тв0 - относительная тяга винта,

определяемая при работе фенестрона на месте. Коэффициент С/ учитывает торможение потока в канале вследствие наличия импульсного сопротивления. Качество фенестрона Кф на режиме горизонтального полета определяется как отношение тяги фенестрона Тф к импульсному сопротивлению £)„„„ и равно котангенсу угла V наклона равнодействующей силы, действующей на фенестрон

ф О О

ЪСнмп ими

Сопротивление киля QKU1Я определялось с учетом взаимного индуктивного воздействия киля и корпуса фенестрона.

Удовлетворительные результаты сравнения расчета с данными испытаний фенестрона в отечественных и зарубежных лабораториях подтверждает достоверность указанного метода расчета аэродинамических характеристик системы «винт в кольце» и позволяет его применять к проектировочным расчетам фенестрона. Для примера на рис. 9 представлено сравнение расчетных величин относительной тяги винта фенестрона с экспериментальными данными, полученными из продувок модели винта в кольце в аэродинамической трубе Т-1 МАИ. Видно, что как на режиме висения, так и на режиме горизонтального полета имеет место хорошее совпадение расчета и эксперимента

Для определения аэродинамических и энергетических характеристик фенестрона с килем на режиме горизонтального полета в данном разделе представлены соотвествующие методики и алгоритмы расчетов.

Характерная зависимость величины эффективного качества фенестрона Кэф от величины загрузки фенестрона Тф = Тф/Тъ , полученная в

расчетах, показана на рис. 10. Из рисунка видно, что для обеспечения наибольшего эквивалентного качества рулевого устройства в горизонтальном полете, необходима существенная разгрузка фенестрона килем. В то же время, из представленного графика следует, что разгрузка фенестрона может быть не полной. Существует начальная зона значений Тф,

где увеличение относительной тяги фенестрона не приводит к увеличению общих энергетических затрат на рулевое устройство. Для определения значений Тфрек, до которых без ущерба для качества рекомендуется

нагружать фенестрон, были проведены расчеты характеристик фенестрона и киля в широком диапазоне параметров самого фенестрона и параметров вертолетов. Установлено, что для вертолетов различных взлетных масс рекомендуемая величина Тф на крейсерском режиме полета вертолета

находится в достаточно узком диапазоне значений 0,15... 0,25 [3]. На основе этой рекомендации вычисляется потребная площадь киля

с Ру2 с Р-У2

уки.1Я 2 КР • уштя 2 КР

где Укр- крейсерская скорость полета вертолета.

В ходе энергетического анализа фенестрона и киля установлено, что увеличение длины диффузора отрицательно сказывается на энергетических характеристиках рулевого устройства вертолета с фенестроном и килем (рис. 10), в то время как на режиме висения увеличение Нд является

положительным фактором. Поэтому одного энергетического анализа фенестрона, основанного на рассмотрении его аэродинамических характеристик, недостаточно для выбора этого параметра.

В четвертом разделе представлены материалы по выбору габаритных проектных параметров фенестрона: относительного диаметра винта фенестрона £) / Бнв и относительной длины диффузора Нд= Нд! Яаф ■

Выбор этих параметров проводится на примере типовой транспортной операции по критерию функциональной эффективности вертолета. В качестве критерия функциональной эффективности принята величина массы груза тгр, перевозимого вертолетом на заданную дальность.

Величина тгр определяется из уравнения существования летательного аппарата:

т.р = '"О " Шпуап -тТ- шжу

где /«о - взлетная масса вертолета, тпуст - масса пустого вертолета (в основном определяемая массой его конструкции), тТ - масса топлива, затрачиваемого на полет, тзк - масса экипажа.

Для расчета массы конструкции вертолета с фенестроном и килем в основном были использованы известные методики весового расчета вертолетов. Для расчета массы агрегатов фенестрона разработаны отдельные весовые формулы, на типовом примере конструкции и компоновки фенестрона.

Расчет массы топлива проводился по формуле сМЬ

у

КР

где Ыцр - мощность двигательной установки (кВт), потребная для полета вертолета с крейсерской скоростью Укр, Се - удельный расход топлива (кг/кВт.с), Ь - дальность полета, кТ - коэффициент, учитывающий навигационный запас топлива.

Для расчета потребной мощности была разработана методика аэродинамического расчета вертолета с фенестроном и килем на режиме горизонтального полета.

Проектные параметры фенестрона (относительный диаметр винта фенестрона Энф = Д^ /и относительная длина диффузора Нд = Нд/Яеф )

оказывают влияние, как на массу конструкции вертолета, так и на массу топлива, затрачиваемого на полет.

Прежде всего о и Нд определяют затраты мощности на фенестрон

на режиме висения вертолета на статическом потолке (рис. 11, 12) и в итоге оказывают влияние на величину потребной энерговооруженности вертолета. Уменьшение потребной энерговооруженности вертолета при увеличении £)

и Нд положительно сказывается на уменьшении массы двигательной

установки и агрегатов трансмиссии. В то лее время увеличение и Нд

ведет к возрастанию размеров корпуса фенестрона и соответственно его массы. Отрицательное влияние увеличения £) и Нд в основном

проявляется в горизонтальном полете вертолета. Связанное с этими параметрами увеличение размеров корпуса фенестрона приводит к существенному росту аэродинамического сопротивления фенестрона и всего вертолета. На рис. 13 и 14 представлены примеры зависимостей изменения вредной эквивалентной пластинки вертолета взлетной массой 2500 кг с фенестроном и килем при изменении параметров Д и Нд. Поэтому

увеличение обоих параметров ведет к существенному возрастанию затрат топлива на крейсерском режиме полета. Положительные и отрицательные факторы влияния Овф и Нд на характеристики вертолета в итоге определяют

характер изменения массы груза, перевозимого вертолетом на заданную дальность. В зависимостях т =/(рвф) и тгр- /(//()) наблюдаются четко

выраженные оптимумы (рис. 15, 16) [4]. Как показали результаты параметрических расчетов на, оптимальные значения существенное

влияние оказывают параметры вертолета, в частности, величина удельной нагрузки рт на площадь ометаемую лопастями несущего винта. Чем больше величина рт, тем больше должен быть относительный радиус винта фенестрона (рис. 17). Из данных статистики следует, что с ростом взлетной массы вертолета тй увеличивается удельная нагрузка на несущий винт р„„. Соответственно с ростом т0 должна увеличиваться оптимальная величина относительного диаметра фенестрона. В результате расчетов получена данная

зависимость на примере исследования функциональной эффективности вертолетов различных взлетных масс, выполняющих обычную транспортную операцию - транспортировку груза на заданную дальность (см. рис. 18). Проектные параметры вертолетов брались как среднестатистические.

Для оценки достоверности полученных проектных параметров на график оптимальных значении Д полученных расчетным путем, были

нанесены значения для построенных и находящихся в эксплуатации

вертолетов с фенестроном. Видно, что оптимизация параметров фенестрона по разработанной методике хорошо согласуется с практикой реального проектирования н может служить косвенным доказательством достоверности полученных результатов, а также правильного подхода к решению этой задачи и точности применяемых методов.

Как показали расчеты, на оптимальные значения относительной длины диффузора фенестрона существенное влияние оказывает дальность полета вертолета (см. рис. 19) и связанное с ней время его пребывания на крейсерском режиме полета. Чем больше дальность полета, тем больше затраты топлива и большее влияние на них отрицательного фактора увеличения сопротивления из-за размеров диффузора. Поэтому, чем больше времени вертолет проводит в горизонтальном полете, тем меньше должна быть величина относительной длины диффузора н ■

Разработанные методики могут быть использованы для оптимизации параметров фенестрона и для других операций, выполняемых вертолетом, в зависимости от назначения и технических требований на его проектирование.

В четвертом разделе также представлены результаты сравнения характеристик вертолета с фенестроном и характеристик вертолета с обычным рулевым винтом. Сравнивались энергетические, весовые и другие характеристики. Определено, что при относительно небольших взлетных массах до т0 = 2000...2500 кг установка фенестрона не ведет к ухудшению характеристик вертолета. При более высоких т0 на характеристики вертолета с фенестроном начинает оказывать существенное влияние увеличение затрат топлива на полет. Это является следствием роста сопротивления хвостовой части вертолета из-за возрастания относительных размеров диаметра винта фенестрона и связанных с ним размеров корпуса фенестрона. В качестве примера на рис. 20 представлено соотношение между затратами топлива у вертолета с обычным рулевым винтом и затратами топлива у вертолета с фенестроном в условиях полета на одинаковую дальность при различных ш0. Поэтому при больших т0 вертолет с фенестроном начинает проигрывать по транспортной эффективности вертолету с обычным рулевым винтом. На

рис.21 показана относительная величина этого проигрыша в

зависимости от взлетной массы вертолета и дальности полета. Здесь ДШ

определяется отношением разности масс груза, перевозимого вертолетом с

рулевым винтом (т ) и груза, перевозимого вертолетом с фенестроном \ гр / рв

(т ) , к величине [т ) . Эти графики могут быть рекомендованы для

^ гР'ф V -7'' ¡¡и

оценки целесообразности установки фенестрона в зависимости от величины

взлетной массы вертолета.

Основные результаты и выводы.

1. Разработаны методики выбора оптимальных параметров рулевого устройства вертолета типа «фенестрон» на основе комплексного энергетического анализа фенестрона с килем на характерных режимах работы вертолета и весового анализа вертолета с данным рулевым устройством.

2. На основе энергетического анализа фенестрона на режиме висения разработаны рекомендации по выбору параметров, определяющих геометрическую компоновку канала фенестрона и основных параметров винта. Установлено, что оптимальная величина относительного радиуса скругления входной кромки коллектора гк находится в диапазоне 0.1...0.13. Величину угла раствора диффузора следует принимать ад-12', величина заполнения винта фенестрона находится в диапазоне значений аеф = 0.4...0.5. Рекомендуется использовать прямоугольные

лопасти с умеренной круткой, что обеспечивает более высокую относительную тягу кольца фенестрона при тех же энергетических затратах, что и для трапециевидной лопасти.

3. На основе энергетического анализа фенестрона и киля на режиме горизонтального полета определена рекомендуемая степень разгрузки фенестрона килем на крейсерском режиме полета вертолета. Установлено, что для получения минимальных затрат суммарной мощности вертолета с фенестроном, тяга на фенестроне должна составлять 20...30% от общей боковой силы рулевого устройства, необходимой для обеспечения путевой балансировки вертолета.

4. На основе анализа энергетических и весовых характеристик вертолета с фенестроном на примере выполнения вертолетом

транспортной операции даны рекомендации по выбору основных проектных параметров фенестрона. Оптимальное значение относительной длины диффузора рекомендуется брать в диапазоне Нй = 0.5---0.7. Оптимальное значение относительного диаметра винта фенестрона Оеф/От зависит от

нагрузки на площадь, ометаемой лопастями несущего винта, и от взлетной массы вертолета. С увеличением взлетной массы, относительный диаметр винта фенестрона должен увеличиваться. Так, например, для взлетной массы вертолета 2500 кг оптимальное значение О , / О = 0.08, а при взлетной

61] I ив 4

массе вертолета 10000 £) / =0.12-

5. В результате сравнения транспортной эффективности, определяемой массой перевозимого груза вертолетом с

ч/ фенестроном и вертолетом с обычным рулевым винтом, установлено, что при небольших взлетных массах до 2000...2500 кг установка фенестрона практически не ухудшает транспортную эффективность вертолета. При этом вертолет с фенестроном обладает большей безопасностью эксплуатации, увеличенным ресурсом рулевого устройства и приобретает ряд других эксплуатационных преимуществ. С ростом взлетной массы показатели функциональной эффективности вертолета с фенестроном по сравнению с вертолетом с обычным рулевым винтом имеют тенденцию к ухудшению. В частности, для вертолета с фенестроном с взлетной массой 10000 кг проигрыш в массе перевозимого груза составляет 12... 18% от массы груза, перевозимого вертолетом с рулевым винтом, на больших дальностях полета 600...800 км.

Литература

1. Завалов О.А, Шайдаков В.И., Манучехрифар А. Энергетический анализ фенестрона, Доклад третьего форума российского вертолетного общества, 1998

2. Манучехрифар А., Энергетический анализ фенестрона на режиме висения, Статья на второй иранской конференции по авиации, 1998 г.

3. Завалов О.А, Шайдаков В.И., Манучехрифар А. Энергетический анализ фенестрона с килем на режиме полета вертолета с

горизонтальной скоростью. Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е.Жуковского. М., 1999 4. Манучехрифар А., Выбор параметров рулевого устройства типа «фенестрон»., Седьмые научные чтения, посвященные памяти академика Б.Н. Юрева., М., 1999

Я.,

2 _

2

1

Винт с кручеными (Дф=7°) прямоугольными лопастями

— Винт НЕЖ

0,05

1,3 V 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6

МЛ.»

0,1 СЦ5 0,2 Ц25

Рис. 5

2- винте сшямляюшим апаватом 1- винт без сгрямляющего а парата

Рф =\500Па Нд =0.5;а4 = 12' (аВ)ф =220л</С;С,,7 =0.5

0,05 0,1

0,15

Рис. 6

0,25

корп

Рис. 7

V

Ъ..... R

Г и/ I

=(=3=

F,

Рис. 8 19

I I

Phc. 9

!<„,, K = 200 " 0.„ / Dm = 0.08 X,„„ = 1.5

0 -.-1-.-.-r-,--,-,-,-J

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 T*

Phc. 10

(Kern)

Phc. 11

t I

KL

Рис.12

те,S

Рис. 13

ЕС,S

Рис. 15

Рис. 16

тЛкг)

* »

Рис. 18

"r M

L = 600 км

О 5000 10000 15000 20000 „10 (кг)

Рис. 20

а'".-р = —гл—

Ю

о 5000 10000 15000 20000 т0 (кг) Рис. 21

• Введение

1. Анализ работ в области исследования и проектирования рулевого устройства вертолета типа фенестрона.

2. Постановка задачи выбора проектных параметров и оптимизации аэродинамической компоновки фенестрона с килем.

3. Энергетический анализ фенестрона с килем.

3.1. Основные цели и задачи энергетического анализа фенестрона с килем.

3.2. Энергетический анализ фенестрона с килем на режиме висения вертолета.

3.2.1. Методика расчета аэродинамических и энергетических характеристик фенестрона на режиме висения вертолета.

3.2.2. Сравнение расчетных аэродинамических характеристик фенестрона на режиме работы на месте с экспериментом.

3.2.3. Алгоритм расчета аэродинамических и энергетических характеристик фенестрона на режиме висения вертолета.

3.2.4. Параметрические исследования и выбор параметров аэродинамической компоновки фенестрона по энергетическим характеристикам его работы на режиме висения вертолета.

3.3. Энергетический анализ фенестрона с килем на режиме полета вертолета с горизонтальной скоростью.

3.3.1. Методика расчета аэродинамических характеристик фенестрона на режиме полета вертолета с горизонтальной скоростью при нулевом угле атаки.

3.3.2. Сравнение расчетных характеристик фенестрона с результатами эксперимента в горизонтальном полете вертолета с нулевым углом скольжения.

3.3.3. Методика определения аэродинамических характеристик киля с учетом влияния корпуса фенестрона.

3.3.4. Алгоритм расчета аэродинамических характеристик фенестрона на режиме полета вертолета с горизонтальной скоростью.

3.3.5. Определение эффективного качества фенестрона с килем на режиме горизонтального полета вертолета

3.3.6. Параметрические исследования фенестрона с килем на режиме полета вертолета с горизонтальной скоростью и рекомендации по выбору параметров киля.

3.3.7. Рекомендации по выбору площади киля 105 4. Анализ функциональной эффективности вертолета с фенестроном и килем.

4.1. Основные цели и задачи анализа функциональной эффективности вертолета с фенестроном и килем.

4.2. Выбор критериев функциональной эффективности.

4.3. Методика расчета основных характеристик и критериев функциональной эффективности вертолета с фенестроном и килем. 110 4.3.1. Определение потребной мощности двигательной установки на основных режимах работы вертолета.

4.3.1.1. Определение мощности, потребной на привод несущего винта.

4.3.1.2. Определение мощности, потребной на привод винта фенестрона и рулевого винта.

4.3.2. Весовой расчет вертолета.

4.3.2.1. Весовые формулы, используемые для определения массы агрегатов, систем и оборудования вертолета.

4.3.2.2. Определение массы фенестрона с килем.

4.4. Параметрические исследования функциональной эффективности и разработка рекомендаций по выбору диаметра винта и длины диффузора фенестрона.

4.4.1. Исследование влияния относительной длины диффузора.

4.4.2. Исследование влияния относительное диаметра винта.

4.5. Сравнение характеристик вертолета с фенестроном и килем и вертолета с обычным рулевым винтом.

В настоящее время на ряде легких и средних одновинтовых вертолетов в качестве альтернативы обычному рулевому винту для обеспечения путевой балансировки и управления по курсу применяется фенестрон. Фенестрон представляет собой систему, состоящую из многолопастного винта, относительно небольшого размера, и корпуса с цилиндрическим каналом, в котором установлен винт. Как правило, фенестрон используется вместе с килем. Киль устанавливается сверху на корпусе фенестрона и служит для его разгрузки в горизонтальном полете а также обеспечивает путевую устойчивость вертолета.

Интерес к фенестрону вызван стремлением преодолеть ряд недостатков, которыми обладает обычный рулевой винт, и прежде всего эксплуатационных. Основными преимуществами использования фенестрона с килем в качестве рулевого устройства являются:

1) Повышение безопасности полета вертолета на малых высотах благодаря корпусу фенестрона, который защищает винт от возможных ударов о различные препятствия вблизи земли.

2) Увеличение живучести вертолета благодаря использованию большого киля, который в горизонтальном полете на крейсерском режиме практически полностью разгружает фенестрон.

3) Малый уровень динамических напряжений в лопастях винта фенестрона даже на больших скоростях полета, что благоприятно сказывается на увеличении его ресурса.

Когда вертолет с вращающимися несущим и рулевым винтами находится на земле, незащищенный рулевой винт представляет большую опасность для находящихся вблизи вертолета людей, особенно в экстремальных ситуациях, когда внимание человека ослаблено. При низком расположении рулевого винта это обстоятельство приводит в ряде случаев к травмам, иногда со смертельным исходом. Поскольку винт фенестрона защищен корпусом, то попадание в него человека практически исключено.

Статистика использования вертолетов, в частности проведенная фирмой «Аэроспасьяль» (Франция) [43], показывает, что 15% всех аварий вертолетов происходит из-за поломки рулевого винта при его столкновении с препятствиями у земли (деревья, здания, линии электропередачи и т.п.) или попадания в него посторонних предметов. Использование фенестрона с защитой винта корпусом значительно снижает в этих случаях возможность его поломки. Согласно данным, представленным фирмой «Аэроспасьяль», при эксплуатации 1200 вертолетов Газель и 400 вертолетов Дофен не произошло ни одной серьезной аварии вертолетов из-за ударов рулевого устройства этих вертолетов о препятствия вблизи земли.

Использование фенестрона вместо обычного рулевого винта существенно увеличивает живучесть вертолета боевого применения, т.к. в связи с малыми размерами винта фенестрона примерно в два раза уменьшается вероятность попадания в винт снаряда малого калибра. Но даже в случае попадания уменьшается вероятность фатального исхода, поскольку наличие на фенестроне большого киля обеспечивает возможность возврата вертолета в точку базирования и увеличивает его выживаемость.

Следует также отметить, что обычный рулевой винт в горизонтальном полете вертолета работает в сложных условиях. Помимо внешнего потока на него воздействует спутная струя и вихри от несущего винта и фюзеляжа, что приводит к появлению большого уровня знакопеременных нагрузок и в ряде случаев к динамической неустойчивости. Установка винта в канале фенестрона дает более равномерное распределение поля скоростей по диску винта, что улучшает условия его работы. Кроме того установка в канале значительно разгружает винт, поскольку существенная доля подъемной силы фенестрона создается профилированной входной частью канала (коллектором). Все это ведет к уменьшению переменных напряжений в конструкции винта фенестрона и увеличивает срок службы рулевого устройства вертолета.

Процесс проектирования фенестрона включает в себя выбор параметров, определяющих геометрию профилированного канала, в который устанавливается винт, а также параметров самого винта. При заданных относительных размерах канала фенестрона и его винта основным проектным параметром является удельная нагрузка на площадь фенестрона (активную площадь диска винта и корпуса фенестрона, создающих подъемную силу). В чисто методических целях иногда удобно всю подъемную силу фенестрона относить к площади активного диска винта. От этого параметра зависит уровень энергетических затрат, идущих на привод винта фенестрона, а также масса конструкции всего рулевого устройства, включающего корпус фенестрона, винт и киль. Энергетические затраты на привод винта фенестрона и масса конструкции во многом определяют эффективность его применения на вертолете. Оценке этой эффективности и выбору параметров фенестрона с килем с учетом различных условий работы данного рулевого устройства вертолета посвящена настоящая диссертационная работа.

Цель исследований данной диссертационной работы заключается в создании методик расчета и выработке рекомендаций по выбору проектных параметров фенестрона и киля на основе комплексного подхода, учитывающего влияние этих параметров на энергетические, массовые, летно-технические характеристики вертолета и на показатель функциональной эффективности применения вертолета в целом.

Актуальность диссертационной работы обусловлена возрастанием числа строящихся и проектируемых одновинтовых вертолетов, использующих фенестрон в качестве альтернативы обычному рулевому винту, и необходимостью при этом решать задачу выбора параметров фенестрона, обеспечивающих вертолету наилучшие энергетические и летно-технические характеристики.

Новизна научных исследований диссертационной работы заключается в комплексном подходе к выбору параметров фенестрона на основе анализа их влияния на показатели энергетического совершенства, массовые и летно-технические характеристики вертолета с данным рулевым устройством. При этом были решены следующие задачи:

1. На основе методов аэродинамического расчета системы «винт в кольце», созданных на кафедре «Проектирование вертолетов» МАИ, разработаны алгоритмы и программы расчета аэродинамических характеристик фенестрона с килем на режимах висения и горизонтального полета.

2. Проведен энергетический анализ данного рулевого устройства на указанных режимах. В результате анализа получены рекомендации по выбору: относительных размеров кольцевого канала (7К -относительный радиус скругления входной кромки коллектора, о.д -угол раствора диффузора) и параметров винта (авф- заполнение винта и геометрия лопастей). Также получены рекомендации по выбору оптимальной величины разгрузки фенестрона килем на крейсерском режиме полета вертолета.

3. Разработана методика весового расчета и определения массы груза, перевозимого вертолетом с фенестроном и килем.

4. На примере типовой транспортной операции продемонстрирован процесс выбора параметров фенестрона с использованием показателя функциональной эффективности: массы груза, перевозимого вертолетом на заданную дальность. В результате получены рекомендации по выбору основных проектных параметров фенестрона (относительного диаметра винта фенестрона Ввф / Ди и относительной длины диффузора фенестрона Нд / Явф) для вертолетов различной весовой категории.

5. Проведено сравнение характеристик вертолета с фенестроном и вертолета с обычным рулевым винтом.

Достоверность научных выводов и результатов диссертационной работы определяется тем, что в основу разработок методик, алгоритмов и программ расчетов характеристик фенестрона были положены методы расчета аэродинамических характеристик системы «винт в кольце», подтвержденные экспериментами. Имеет место хорошее совпадение результатов расчетов характеристик фенестрона с результатами модельных экспериментов с системой «винт в кольце» как на режиме висения, так и на режимах работы фенестрона с горизонтальной скоростью (продувки модели с системой «винт в кольце в аэродинамической трубе МАИ [26]). Достоверность научных выводов диссертации подтверждается тем, что полученные рекомендации по выбору проектных параметров фенестрона находятся в соответствии с параметрами реальных вертолетов.

Содержание диссертационный работы. Диссертационная работа состоит из четырех разделов.

В первом разделе дается анализ исследований в области проектирования рулевого устройства вертолета типа фенестрон. Рассматриваются известные прототипы вертолетов с фенестроном, используемые компоновки фенестрона и проектные параметры фенестрона. Приводится обзор работ, посвященных проектированию и аэродинамическому расчету фенестрона.

Во втором разделе дается постановка задачи диссертационной работы, которая заключается в выборе проектных параметров и оптимизации аэродинамической компоновки фенестрона с килем на основе энергетического и весового анализа данного рулевого устройства.

В третьем разделе представлен энергетический анализ фенестрона с килем на режиме висения и в горизонтальном полете. Даются методики и алгоритмы расчета энергетических характеристик фенестрона с килем. Проводится сопоставление используемых методик расчета с данными экспериментов, проводимых на моделях фенестрона. В этом же разделе обсуждаются результаты энергетического анализа фенестрона на режиме висения и фенестрона с килем на режиме горизонтального полета. В итоге даются рекомендации по выбору параметров фенестрона и киля, определяющих аэродинамическую компоновку канала и винта фенестрона, а также разгрузку фенестрона килем на крейсерской скорости полета вертолета.

В четвертом разделе представлен выбор проектных параметров фенестрона: относительного диаметра винта фенестрона Ввф / Бнв и относительной длины диффузора Нд= Нд/ Явф. Выбор этих параметров проводится на примере типовой транспортной операции по критерию функциональной эффективности вертолета. В качестве критерия функциональной эффективности принята величина массы груза, перевозимого вертолетом на заданную дальность. В этом разделе также дается сравнение характеристик вертолета с фенестроном и килем и вертолета с обычным рулевым винтом.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в возможности использования ее результатов в конструкторских бюро вертолетостроения на этапах проектирования вертолетов с фенестроном, а также для исследований эффективности использования фенестрона на вертолетах различных весовых категорий. Материалы диссертации могут быть также рекомендованы для использования в учебном процессе при обучении студентов вертолетной специальности.

Апробация диссертационной работы проведена в виде представления полученных научных результатов на конференциях, в статьях и научных отчетах.

1- Энергетический анализ фенестрона, Доклад на третьем международном форуме российского вертолетного общества, 1998 г.

2- Энергетический анализ фенестрона на режиме висения, Статья на второй иранской конференции по авиации, 1998 г.

3- Энергетический анализ фенестрона с килем, Доклад на вторых научных чтениях по авиации, посвященные памяти Н. Е. Жуковского, 1999 г.

4- Выбор параметров рулевого устройства типа «фенестрон». - Седьмые научные чтения, посвященные памяти академика Б.Н. ЮРЬЕВА (к 110-летию со дня рождения), М., 10-12 ноября 1999

Основные результаты и выводы.

1. Разработана методика выбора оптимальных параметров рулевого устройства вертолета типа «фенестрон» на основе комплексного энергетического анализа фенестрона и киля на характерных режимах работы вертолета и весового анализа вертолета с данным рулевым устройством.

2. На основе энергетического анализа фенестрона на режиме висения разработаны рекомендации по выбору параметров, определяющих геометрическую компоновку канала фенестрона и основных параметров винта.

Установлено, что оптимальная величина относительного радиуса скругления входной кромки коллектора гк находится в диапазоне 0.1.0.13. Величину угла раствора диффузора следует принимать ад = 12°, величина заполнения винта фенестрона находится в диапазоне значений авф = 0.4.0.5 .

Рекомендуется использовать прямоугольные лопасти с умеренной круткой, что обеспечивает более высокую относительную тягу кольца фенестрона при тех же энергетических затратах, что и для трапециевидной лопасти.

3. На основе энергетического анализа фенестрона и киля на режиме горизонтального полета определена рекомендуемая степень разгрузки фенестрона килем на крейсерском режиме полета вертолета. Установлено, что для получения минимальных затрат суммарной мощности вертолета с фенестроном, тяга на фенестроне должна составлять 20.30% от общей боковой силы рулевого устройства, необходимой для обеспечения путевой балансировки вертолета.

4. На основе анализа энергетических и весовых характеристик вертолета с фенестроном на примере выполнения вертолетом транспортной операции даны рекомендации по выбору основных проектных параметров фенестрона. Оптимальное значение относительной длины диффузора рекомендуется брать в диапазоне Нд = 0.5-•-0.7. Оптимальное значение относительного диаметра винта фенестрона Ввф / Вт зависит от нагрузки на площадь, ометаемой лопастями несущего винта, и от взлетной массы вертолета. С увеличением взлетной массы, относительный диаметр винта фенестрона должен увеличиваться (в соответствии с графиком 4.31). Так например, для взлетной массы вертолета 2500 кг оптимальное значение Овф / Виа =0.08, а при взлетной массе вертолета 10000 Ввф / Вт =0.12.

5. В результате сравнения транспортной эффективности, определяемой массой перевозимого груза вертолетом с фенестроном и вертолетом с обычным рулевым винтом, установлено, что при небольших взлетных массах до 2000. 2500 кг установка фенестрона практически не ухудшает транспортную эффективность вертолета. При этом вертолет с фенестроном обладает большей безопасностью эксплуатации, увеличенным ресурсом рулевого устройства и приобретает ряд других эксплуатационных преимуществ. С ростом взлетной массы показатели функциональной эффективности вертолета с фенестроном по сравнению с вертолетом с обычным рулевым винтом имеют тенденцию к ухудшению (см. Раздел 4.5). В частности, для вертолета с фенестроном с взлетной массой 10000 кг проигрыш в массе перевозимого груза составляет 12. 18% от массы груза перевозимого вертолетом с рулевым винтом, на больших дальностях полета 600.800 км.

1. Баршай М.М. Вихревая теория фенестрона., Москва, МВЗ, Труды ОКБ № 10,1977

2. Богданов Ю. С, Михеев Р. А, Скулков Д. Д. Конструкция вертолетов, М., Машиностроение, 1990., 272 е., ил

3. Вильдгрубе Л.С, Вертолеты. Расчет интегральных аэродинамических характеристик и летно, технических данных., М., Машиностроение, 1977, 152 с

4. Горлин С.М, Экспериментальная аэродинамика. Учебник для вузов., М. 1970

5. Далин В. Н, Курочкин Ф. П. Конструирование агрегатов вертолета, М., МАИ, 1984

6. Жустрин Г.К., Кронштадтов В.В. Весовые характеристики вертолета и их предварительный расчет.,М., Машиностоение, 1978

7. Завалов О.А, Скулков Д. Д. Проектирование вертолетов, М., МАИ, 1990

8. Завалов О.А, Шайдаков В.И., Манучехрифар А. Энергетический анализ фенестрона с килем на режиме полета вертолета с горизонтальной скоростью. Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е.Жуковского. М., 1999

9. Завалов О.А, Шайдаков В.И., Манучехрифар А. Энергетический анализ фенестрона, Доклад третьего форума российского вертолетного общества, 1998

10. Игнаткин Ю.М. Аэродинамика элементов вертолета, М., МАИ, 1987

11. Игнаткин Ю.М. Аэродинамический расчет вертолета, Конспект лекций. Экспериментальная аэродинамика вертолета, М., МАИ, 1975

12. Калинушкин М.П. Вентиляторные установки., М., Высшая школа, 1967

13. Колобков А.Н, Николаев М.И. Оптимизация несущей поверхности по минимуму индуктивного сопротивления. Ученые записки ЦАГИ, том XXII, № 1,1991, стр. 27,31

14. Курочкин Ф.П. Основы проектирования самолетов с вертикальным взлетом и посадкой., М., Машиностроение, 1970

15. Лев Берне, Новый Ка-60, журнал. «Крылья Родины» №10, 1998

16. Лепилкин A.M. Теоретическое и экспериментальное исследование аэродинамики фенестрона, М., МВЗ, Труды ОКБ № 12, 1984

17. Манучехрифар А., Выбор параметров рулевого устройства типа «фенестрон»., Седьмые научные чтения, посвященные памяти академика Б.Н. Юрьева., М„ 1999

18. Мартынов А. К. Экспериментальная аэродинамика, ГИОП, 1956

19. Масленников М.М., Бехли Ю.Г., Шальман Ю.Л. Газотурбинные двигатели для вертолетов., М., Машиностроение, 1969

20. Мойзых Е.И, Завалов О.А, Кузнецов А.В, Экспериментальные исследования аэродинамических характеристик дискообразного ДПЛА., Доклад третьего форума российского вертолетного общества, 1998

21. Ружицкий Е.И., Вертолеты., М., Виктория, ACT, 1997

22. Тишенко М. Н, Некрасов А. В, Радин А. С, Вертолеты. Выбор параметров при проектировании, М., Машиностроение, 1976

23. Трошин И. С, Монашев В. М Расчет устойчивости и управляемости вертолета, М., МАИ, 1982

24. Ханжонков В.И. Аэродинамика аппаратов на воздушной подушке., М., Машиностроение, 1972

25. Ханжонков В.И. Аэродинамические характеристики коллекторов. М., БНИ ЦАГИ, Сер. Промышленная аэродинамика., № 4, 1953

26. Шайдаков В.И, Завалов О.А, Манучехрифар А. Аэродинамические исследования дистанционно, пилотируемого питательного аппарата с системой «винт в кольце». Технические отчеты по теме № 102-98-11, 1998, 1999

27. Шайдаков В.И. Аэродинамика винта в кольце в условиях обтекания потоком под нулевым углом атаки. Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е.Жуковского, М., 1999

28. Шайдаков В.И. Аэродинамика винта в кольце с коллектором и цилиндрическим диффузором ограниченной длины. Доклад третьего форума российского вертолетного общества, М., 1998

29. Шайдаков В.И. Аэродинамика винта в кольце., М., МАИ, 1996

30. Шайдаков В.И. Аэродинамический расчет вертолета- М.,МАИ, 1988

31. Шайдаков В.И. Исследование свойств цилиндрического вихревого слоя., В кн., Аэродинамика вертолета, Тематический сборник научных трудов МАИ, Вып. 251., М., МАИ, 1972

32. Шайдаков В.И., Аэродинамические исследования системы «винт в кольце» на режиме висения. В кн. исследования в области теоретической и прикладной аэрогидродинамики, оборонгиз, М., 1959

33. Шайдаков В.И., Влияние глубины расположения винта в кольце на аэродинамические характеристики системы для режима работы на месте. ИВУЗ, серия «Авиационная техника», № 2, 1960

34. Шайдаков В.И., Завалов О.А. Аэродинамическое проектирование фенестрона., М., МАИ, 1980

35. Шайдаков В.И. и др., Алгоритмы и программы расчетов в задачах динамики вертолета. М., МАИ, 1989

36. Шайдаков В.И., Исследование аэродинамических характеристик системы винт в кольце на режимах висения и вертикального взлета. Аэродинамический расчет летающих платформ на этих режимах (автореферат диссертации)., ВВИА им Н.Е.Жуковского., М., 1960

37. Шейнин В.М., Козловский В.И. Весовое проектирование и эффективность пассажирских самолетов., М., Машиностроение, 1977

38. Юрьев Б.Н. Аэродинамический расчет вертолета. Избранные труды, т. 1., М., Оборонгиз, 1961

39. Clark D.R. Aerodynamic design rationale for the fan-in-fin on the S-67 helicopter. American Helicopter Society Preprint N 904, 1975

40. Horst T.J, Reshak R.J. Designing to survive tail rotor loss. 31 st. AHS Fourm, may 1975

41. Logan A.H. Helicopter with no tail rotor. Air World, №; 2, 1989

42. Rene Mouille. The "Fenestron" shrouded Tail Rotor of the SA341 Gaselle. Journal of the American helicopter society, N 4, 1970

43. Russier M. The Fenestron Antitorque Concept. The Royal Aeronautical Society Conference on Helicopter Yaw Control Concepts, London, March 1990