Энциклопедия авиации. Главный редактор: Г. П. Свищёв. Издательство: Москва, «Большая Российская Энциклопедия»



Скачать 38.76 Mb.
страница91/170
Дата17.10.2016
Размер38.76 Mb.
ТипКнига
1   ...   87   88   89   90   91   92   93   94   ...   170
Н.-и. и. и ц. входит определение перспективных направлений развития авиационной техники, изыскание новых эффективных методов и средств совершенствования летательных аппаратов и внедрение их в практику авиастроения, научное (в том числе экспериментальное) обеспечение опытно-конструкторских работ по созданию новой авиационной техники и т. п. Для выполнения этих задач исследовательские организации имеют развитую (во многих случаях уникальную) экспериментальную базу.

Первые организации такого профиля появились в начале XX в. Создание их в России связано с именем Н. Е. Жуковского — организованы первые аэродинамические лаборатории в Московском университете (1902) и Императорском техническом училище (1910), а в 1904 в Кучине под Москвой основан первый специализированный Аэродинамический институт. Также по инициативе Жуковского в 1918 был учреждён Центральный аэрогидродинамический институт. В последующий период в ходе развития отечественной авиации и авиационной промышленности сеть научно-исследовательских институтов авиационного профиля в СССР непрерывно расширялась. Были созданы Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации, Центральный институт авиационного моторостроения, Всесоюзный научно-исследовательский институт авиационных материалов, Лётно-исследовательский институт, Государственный союзный сибирский научно-исследовательский институт авиации, Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства, Всесоюзный институт лёгких сплавов, Научно-исследовательский институт авиационного оборудования, Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем и ряд других научно-исследовательских организаций.



Также к началу XX в. относится зарождение авиационных Н.-и. и. и ц. за рубежом. В 1909 основали аэродинамические лаборатории Л. Прандтль в Гёттингене, А. Г. Эйфель и О. Рато в Париже. В 1915 в США был образован Национальный консультативный комитет по аэронавтике (National Advisory Committee for Aeronautics, NACA), под эгидой которого стали формироваться исследовательские центры. В 1958 он был реорганизован в Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Одним из старейших является Королевский авиационный научно-исследовательский институт в Великобритании, образованный в 1918 на базе Королевского авиационного завода (Royal Aircraft Factory), на котором к тому времени получили широкое развитие проектные и исследовательские работы. Крупными исследовательскими организациями являются также Национальное управление авиационно-космических исследований во Франции и Научно-исследовательский институт авиации и космонавтики ФРГ. Подобные организации широкого профиля были созданы и во многих других странах: в Индии — Национальный авиационный институт (National Aeronautical Laboratory), основан в 1959; в Канаде — Национальный авиационный научно-исследовательский институт (National Aeronautical Establishment), основан в 1951; в КНР — Китайский аэродинамический научно-исследовательский центр (China aerodynamics research and development centre), образован в 1976; в Нидерландах — Национальный научно-исследовательский институт по авиации и космонавтике (National Luchten Ruimtevaar-laboratorium), основан в 1919; в Польше — Институт авиации (Instytut Lotnictwa), основан в 1926; в Румынии — Национальный институт научных и технологических исследований (Institut National de Creation Scientifique et Technique); в Чехословакии — Авиационный исследовательский и испытательный институт (Vyzkumny a Zkusebni Letecky Ustav), основан в 1922; в Швеции — Авиационный научно-исследовательский институт (Hygtekniska Forsoksantalten), основан в 1940; в Югославии — Институт воздухоплавательной техники (Vazduhoplovna tehnic'ki institut), основан в 1946; в Японии — Национальный институт по авиации и космонавтике (National Aerospace Laboratory), основан в 1955. И в указанных выше и в других зарубежных странах существуют научно-исследовательские организации более узкой специализации, работающие в области авиации и космонавтики.

научно-исследовательский институт авиации и космонавтики ФРГ (Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt fur Luft- und Raumfahrt, DFVLR) — ведущая организация ФРГ по научным исследованиям в области авиации и космонавтики. Институт образован в 1969 в результате объединения трёх ранее существовавших исследовательских центров авиационного профиля. Имеет отделения механики полёта и навигации, механики жидкости, материаловедения и конструкций, систем связи и изучения окружающей среды, энергетики, разработки проектов летательных аппаратов, экспериментальных установок. Исследовательские центры института располагают высокоразвитой экспериментальной базой.

научно-исследовательский институт авиационного оборудования (НИИАО). Создан в 1983 в г. Жуковском Московской области на базе филиала и специализированного КБ Лётно-исследовательского института. Является головным институтом авиационной промышленности России в области бортового оборудования летательных аппаратов и эргономики. В институте проводятся теоретические и экспериментальные исследования по созданию на базе новых физических принципов и технологий, структур перспективных образцов оборудования для самолётов и вертолётов различных типов, опытно-конструкторские разработки электронных бортовых комплексов и их элементов, систем отображения информации и органов управления пилотируемых космических аппаратов, комплексных тренажёров для подготовки космонавтов. Институт располагает вычислительным центром, экспериментально-стендовой базой для проведения исследований и отработки комплексов, систем и отдельных образцов бортового оборудования, опытным и макетно-экспериментальным производством. Издаёт тематические сборники.

научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства (НИАТ) — организован из Центрального института труда, созданного в 1920 А. К. Гастевым в Москве. Указанное название с 1947. Имеет несколько филиалов в других городах. В состав института входят ряд специализированных технологических конструкторских отделений. Основные задачи института: технологическое обеспечение создания новых образцов авиационной техники; постоянное повышение эффективности и технического уровня серийного производства в целях повышения производительности труда и качества продукции; разработка общих теоретических основ технологии и научных основ всех видов технологических процессов; совершенствование методов и средств технологической подготовки производства; разработка новых технологических процессов изготовления заготовок, обработки деталей, их сборки и контроля; разработка методов и средств комплексной механизации и автоматизации производства; повышение качества, надёжности и ресурса изделий технологическими методами; совершенствование организации и управления производством; подготовка научных кадров. Издаются «Труды» института (с 1948). Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1966).

научно-производственное объединение имени С. А. Лавочкина — берёт начало от авиационного завода №301, образованного в 1937 в г. Химки Московской области на базе мебельной фабрики. Завод серийно выпускал самолёты УТ-2, УТ-3, Як-1, Як-7. В ОКБ, организованном при заводе, сначала проводились (под руководством А. А. Дубровина) работы по созданию учебно-тренировочного истребителя на основе французского самолёта «Кодрон», а в 1939 оно было передано С. А. Лавочкину, В. П. Горбунову и М. И. Гудкову, по проекту которых на заводе были изготовлены истребители ЛаГГ-1 и ЛаГГ-3. Для обеспечения серийного производства ЛаГГ-3 Лавочкин (с частью ОКБ) был переведён в ноябре 1940 на завод №21 в Горьком, а Горбунов — на завод №31 в Таганроге; Гудков продолжил работы по дальнейшему развитию ЛаГГ-3 в Химках. В октябре 1941 завод был эвакуирован в Новосибирск, а на его месте образован ремонтный завод, проводивший в годы Великой Отечественной войны капитально-восстановительный ремонт боевых самолётов (в том числе непосредственно в воинских частях), а также сборку самолётов из привозных узлов (было собрано и сдано 397 самолётов). ОКБ Лавочкина в Горьком создало в годы войны истребители Ла-5 и Ла-7. В октябре 1945 авиационное опытное производство в Химках было воссоздано (снова как завод №301), и возглавил его Лавочкин. Здесь были продолжены разработки его самолётов (см. статью Ла), а в 50 х гг. были также развёрнуты работы по ракетной технике: созданы комплексы зенитных управляемых ракет, стратегическая крылатая ракета «Буря» с маршевым прямоточным воздушно-реактивным двигателем. В 1960 предприятие стало именоваться Государственным союзным машиностроительным заводом имени С. А. Лавочкина, а в 1974 получило указанное название.

С середины 60 х гг. специализируется в области беспилотных космических средств для исследований околоземного пространства, Луны, планет и малых тел Солнечной системы дистанционными и контактными методами и астрофизических наблюдений. Созданы автоматические космические аппараты и межпланетные станции серий «Луна», «Венера», «Марс», самоходные автоматические зонды (типа «Луноход» и др.), автоматические аппараты по международным проектам «Вега» и «Фобос», автоматической обсерватории «Астрон», «Гранат» и другие объекты космической техники. В этот период с предприятием связана деятельность таких конструкторов и учёных, как Г. И. Бабакин, В. М. Ковтуненко. Предприятие награждено орденом Ленина (1944), двумя орденами Трудового Красного Знамени (1956, 1971).



И. Л. Шевалев.

научно-производственное объединение «Молния». Образовано в 1976. В НПО были включены КБ «Молния» (Москва), Машиностроительное КБ «Буревестник» (Москва) и Экспериментальный машиностроительный завод. В НПО «Молния» под руководством Г. Е. Лозино-Лозинского разработан планёр орбитального корабля многоразового использования «Буран».

научно-производственное объединение «Сатурн» имени А. М. Люльки — разработчик авиационных двигателей семейства АЛ. Образовано в 1982 на основе московского Машиностроительного завода «Сатурн». В числе предприятий, входящих в НПО — Машиностроительное конструкторское бюро «Гранит». С 1984 НПО носит имя А. М. Люльки.

научно-экспериментальный центр автоматизации управления воздушным движением (НЭЦ АУВД). Учреждён в январе 1974 в Москве. Создание НЭЦ АУВД связано с интенсивным развитием воздушного транспорта, необходимостью повышения уровня безопасности, регулярности и экономичности полётов самолётов и вертолётов гражданской авиации. Является головным НИИ по вопросам развития и совершенствования Единой системы управления воздушным движением страны; разработки, испытаний и внедрения перспективных автоматизированной систем управления воздушным движением; наземных и бортовых технических средств навигации, посадки и связи; ведёт научные исследования по эргономическому обеспечению управления воздушным движением и подготовке диспетчерского состава. Имеет лабораторную базу для проведения всех видов исследований по закреплённой тематике. С 1979 на НЭЦ АУВД возложены функции международного научно-экспериментального центра УВД для совершенствования и дальнейшего развития систем и средств управления воздушным движением. НЭЦ АУВД представляет гражданскую авиацию страны в Международная организация гражданской авиации и других международных организациях.

национальная принадлежность воздушного судна — см. в статье Воздушное судно.

национальное управление авиационно-космических исследований (Office National d'Etudes et de Recherches Aerqspatiales, ONERA) — ведущая организация Франции по научным исследованиям в области авиации и космонавтики. Основана в 1946. Находится в ведении министерства обороны, тесно сотрудничает с организациями других ведомств. Имеет отделения аэродинамики, энергетики, прочности конструкций, материалов, общей физики, комплексных исследований, больших экспериментальных установок, средств информации. Исследовательские центры управления располагают высокоразвитой экспериментальной базой.

национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, НАСА (National Aeronautics and Space Administration, NASA), — правительственная организация США, обеспечивающая координацию и выполнение работ по программам освоения космоса и развития авиации. Создана в 1958 на базе Национального консультативного комитета по аэронавтике (National Advisory Committee for Aeronautics, NACA), существовавшего с 1915. Основные задачи НАСА: создание научно-технического задела для разработки перспективных летательных аппаратов на основе проведения теоретических и экспериментальных исследований; содействие внедрению научно-технических достижений и совершенствованию находящихся в эксплуатации гражданских и военных летательных аппаратов; разработка и испытания летательных аппаратов различного назначения, в том числе беспилотных и пилотируемых космических аппаратов; осуществление национальных программ в области освоения космоса, а также в рамках международных и двусторонних соглашений США с другими странами.

В состав НАСА входят пять программно-целевых бюро для руководства, планирования и организации выполнения работ: бюро научно-технических проблем авиации и космонавтики (Office of Aeronautics and Space Technogy, OAST) — руководит программами разработки перспективной авиационной и космической техники, созданием экспериментальных летательных аппаратов и проведением их демонстрационных испытаний, координирует все перспективные исследования и разработки, обеспечивает научно-техническую помощь другим организациям; бюро космических научных исследований и прикладных работ (Office of Space Science and Applications, OSSA); бюро по разработке космических транспортных систем (Office of Space Transportation Systems Acquisition, OSTSA); бюро по эксплуатации космических транспортных систем (Office of Space Transportation Systems Operation, OSTSO) и бюро по слежению и обработке данных космических полётов (Office of Space Tracking and Data Systems, OSTDS).

НАСА имеет 11 научно-исследовательских центров, которые располагают крупной экспериментальной базой, аэродинамическими дозвуковыми и гиперзвуковыми трубами, газодинамическими установками (гелиевые, азотные, ударные, импульсные трубы, газодинамические установки с нагревом), акустическими камерами, стендами для прочностных и усталостных испытаний и др. Центры НАСА, основная деятельность которых связана с научными исследованиями в области авиации, созданием и совершенствованием летательных аппаратов, проведением их испытаний: Научно-исследовательский центр имени Ленгли (Langley Research Center, LaRC), основан в 1917; Научно-исследовательский центр имени Эймса (Ames Research Center, ARC), основан в 1940; Лётно-испытательный центр имени Драйдена (Hugh L. Dryden Flight Research Center, DFRC), основан в 1947, с 1981 включён в состав Научно-исследовательского центра имени Эймса; Научно-исследовательский центр имени Льюиса (Lewis Research Center, LeRC), основан в 1941.

В других центрах НАСА проводятся в основной разработка, производство и испытания космической техники, запуск космических аппаратов, а также исследования в области космонавтики. Крупнейшие из них: Центр космических полётов имени Маршалла (George С. Marshall Space Flight Center, MSFC), создан в 1960; Космический центр имени Л. Джонсона (Lyndon В. Johnson Space Center, JSC), введён в эксплуатацию в 1963; Космический центр имени Дж. Кеннеди (John F. Kennedy Space Center, KSC), основан в 1956; Центр космических полётов имени Годдарда (Qoddard Space Flight Center, QSFC), основан в 1959. По размерам финансирования федеральным правительством НАСА занимает второе место после Министерства обороны США.



В. В. Беляев.

нашлемный визир — совокупность размещаемых на шлеме лётчика-оператора и в кабине самолёта оптико-электронных устройств, обеспечивающих сопровождение цели (объекта) поворотом головы и определение угловых координат линии визирования, цели по положению головы лётчика-оператора. На шлеме установлены коллиматорный оптический визир с полупрозрачным отражательным стеклом (размещается в поле зрения одного из глаз лётчика) и фотоприёмники системы съёма координат, воспринимающие излучение специальных оптических облучателей. В кабине самолёта находятся облучатели, а также электронный блок системы съёма координат, преобразующий сигнал фотоприёмников в сигналы, пропорциональные углам поворота головы лётчика в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Угловые координаты цели (объекта), полученные с помощью Н. в., используются для выдачи углового целеуказания головкам самонаведения управляемых ракет перед их пуском, а также бортовым радиолокационным станциям и оптико-электронным станциям для решения задач прицеливания при стрельбе и бомбометании, для коррекции навигационных систем по ориентирам с известными географическими координатами. Дальность действия Н. в. определяется дальностью визуального обнаружения и сопровождения цели, а зона действия по углам составляет {{±}}(60—90){{°}} (у индикатора на лобовом стекле не более 20{{°}}) — и ограничивается предельными углами поворота головы лётчика-оператора в полёте. Коллиматорный оптический визир может быть заменён малогабаритным нашлемным индикатором телевизионного типа, позволяющим выводить непосредственно перед глазом лётчика-оператора пилотажную и обзорную информацию, полученную от бортовой радиолокационной станции, оптико-телевизионного визира, тепловизора и пилотажных датчиков самолёта, что обеспечивает одновременное сопровождение цели в широком диапазоне углов и контроль режимов полёта без обращения к индикаторам на приборной доске самолёта. Первые сведения о разработках Н. в. относятся к концу 60 х — началу 70 х гг. Н. в. используются на самолётах-истребителях и боевых вертолётах.

А. Г. Зайцев.

Недбайло Анатолий Константинович (р. 1923) — советский лётчик, генерал-майор авиации (1970), дважды Герой Советского Союза (дважды 1945). В Советской Армии с 1941. Окончил Ворошиловградскую военную авиационную школу пилотов (1943), Военно-воздушную академию (1951; ныне имени Ю. А. Гагарина). Участник Великой Отечественной войны. В ходе войны был лётчиком-штурмовиком, командиром звена, командиром эскадрильи. Совершил 219 боевых вылетов. После войны на преподавательской и руководящей работе в военно-учебных заведениях ВВС. Награждён орденом Ленина, 3 орденами Красного Знамени, орденом Александра Невского, 2 орденами Отечественной войны 1 й степени, орденом Отечественной войны 2 й степени, 2 орденами Красной Звезды, орденом «За службу Родине в Вооружённых Силах СССР» 3 й степени, медалями. Бронзовый бюст в г. Изюме Харьковской области.

Соч.: В гвардейской семье, Киев, 1975.



Лит.: На «летающем танке», в кн.: Подвиги во имя Отчизны, Харьков, 1974.

Неждановский Сергей Сергеевич (1850—1940) — русский изобретатель, конструктор и исследователь в области летательных аппаратов. Окончил Московский университет (1873), в течение многих лет сотрудничал с Н. Е. Жуковским. В 1880 x гг. исследовал различные проблемы создания реактивных летательных аппаратов, в середине 1890 х гг. предложил ряд оригинальных схем вертолётов (двухвинтовая с перекрытием несущих винтов, одновинтовая с аэродинамическим рулём, одновинтовая с рулевым винтом), предложил несущий винт с приводом от реактивных горелок, установленных на концах лопастей и др. В 1893 выдвинул идею самолёта бесфюзеляжной схемы с крылом толстого профиля («летающее крыло»). Записи Н. были обнаружены лишь в конце 1950 х гг., поэтому результаты его изысканий не были использованы в практических разработках. В различные периоды своей деятельности, в том числе во время работы в Кучинском аэродинамическом институте (1904—1906) и в Центральном аэрогидродинамическом институте (1919—1929), Н. занимался разработкой и испытаниями воздушных змеев, змеев-планёров, летающих моделей (в том числе изучением устойчивости и управляемости этих устройств), воздушных винтов, аэросаней, глиссеров и т. п.

Лит.: История воздухоплавания и авиации в СССР, под ред. В. А. Попова, М., 1944; Чаплыгин С. А., Работы С. С. Неждановского по планерам, аэропланам..., Собр. соч., т. 3, М.—Л., 1950.

Нейланд Владимир Яковлевич (р. 1932) — советский учёный в области механики, член-корреспондент АН СССР (1987). После окончания Московского физико-технического института (1956) работает в Центральным аэрогидродинамическом институте (с 1987 заместитель начальника), преподаёт в Московском физико-техническом институте (с 1966, проф. с 1979). Исследовал взаимодействие пограничного слоя с внешними сверхзвуковыми и гиперзвуковыми потоками и скачков уплотнения с пограничным слоем. Разработал асимптотическую теорию отрыва ламинарного пограничного слоя в этих условиях. Создал методики определения аэродинамических характеристик и аэродинамического нагревания гиперзвуковых летательных аппаратов. Премия имени Н. Е. Жуковского (1969, 1974). Награждён орденом «Знак Почёта».

Соч.: К теории отрыва ламинарного пограничного слоя в сверхзвуковом потоке газа, «Известия АН СССР, сер. Механика жидкости и газа», 1969, №4; Асимптотическая теория отрыва и взаимодействия пограничного слоя со сверхзвуковым потокам газа, «Успехи механики», 1981, т. 4, в. 2.

В. Я. Нейланд.

Некрасов Александр Иванович (1883—1957) — советский учёный в области теоретической механики и аэро- и гидромеханики, академик АН СССР (1946; член-корреспондент 1932), заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1947). Окончил Московский университет (1906); ученик Н. Е. Жуковского и С. А. Чаплыгина. В 1906—1911 преподавал математику и физику в средних учебных заведениях Москвы, вёл педагогическую работу в ряде вузов; в 1911—1956 (с перерывом) работал в Московском университете (в 1911—1917 доцент, с 1918 профессор, заведующий кафедрой теоретической механики). С 1930 заместитель начальника Центрального аэрогидродинамического института по науке. Был необоснованно репрессирован и в 1937—1943 находился в заключении, работая в ЦКБ-29 НКВД над новой авиационной техникой. В 1943—1956 начальник и консультант теоретической и расчётной части ОКБ А. И. Туполева; с 1945 заведующий отделом аэромеханики Института механики АН СССР. Основные исследования посвящены фундаментальным проблемам аэро- и гидродинамики и математики, в особенности теории волн и струй, теории флаттера, линейным и нелинейным интегральным и интегро-дифференциальным уравнениям. Первый лауреат премии имени Н. Е. Жуковского (1922). Государственная премия СССР (1952). Награждён орденами Ленина, Трудового Красного Знамени, медалями.

Соч.: Собр. соч., т. 1—2, М., 1961—1962.

А. И. Некрасов.

Неман Иосиф Григорьевич (1903—1952) — советский учёный и конструктор в области авиационной техники, профессор (1938). Участник Гражданской войны. Окончил Харьковский технологический институт (1929). С 1926 в КБ К. А. Калинина (впоследствии начальник отдела, заместитель главного конструктора). Принимал участие в создании пассажирских самолётов К-3, К-4, К-5. С 1932 руководитель КБ, с 1936 главный конструктор ОКБ. В 1931—1938 и 1944—1952 заведующий кафедрой конструкций самолётов Харьковского авиационного института. Под руководством Н. созданы скоростной пассажирский самолёт ХАИ-1 [первый в Европе самолёт с убирающимся в полёте шасси (рис. в таблице XII)], учебно-боевой самолёт ХАИ-3, скоростные разведчики ХАИ-5 (Р-10) и ХАИ-6, штурмовики «Иванов», ХАИ-51, ХАИ-52. Был необоснованно репрессирован и в 1939—1941 находился в заключении, работая при этом в ЦКБ-29 НКВД (принимал участие в создании бомбардировщиков Пе-2 и Ту-2). Награждён орденом Красной Звезды.

И. Г. Неман.



непосредственное управление подъёмной и боковой силами (НУПБС) — создание подъёмной и боковой сил (см. Аэродинамические силы и моменты) за счёт дополнительных органов управления (интерцептор, киль и др.) без изменения угла атаки {{}} и угла скольжения {{}} или изменение ориентации летательного аппарата без изменения аэродинамических нагрузок (перегрузки п). Например, для изменения скорости V обычного (без системы НУПБС) самолёта без изменения высоты H полёта необходимо изменить угол атаки, изменение курса {{}} летательного аппарата без изменения угла крена {{}} вызывает его скольжение. НУПБС наряду с традиционными формами движения (см. формы I и II в таблице), обеспечиваемыми созданием управляющих моментов по тангажу, крену и рысканию и регулированием тяги двигателей, позволяет реализовать раздельное (независимое) управление тремя группами фазовых координат (см. формы III—V в таблице и на рис. 1):

угловыми координатами, определяющими ориентацию летательного аппарата относительно земли (углы тангажа {{}} и крена, курс) при фиксированных углах ориентации летательного аппарата относительно вектора скорости (углы {{}} и {{}});

линейными координатами (высота и боковое смещение z) при фиксированных значениях {{}}, {{}} и {{}};

угловыми координатами {{}}, {{}} и {{}} при заданных законах изменения линейных координат (например, H = const) и неизменном значении перегрузок.

Использование НУПБС расширяет возможности применения летательного аппарата, повышает его эффективность. Две формы движения — III и IV — придают летательному аппарату новые динамические свойства при стабилизации угловых и линейных координат, приближая их к интегрирующему звену (см. Передаточная функция) по регулируемому параметру. За счёт этого существенно упрощается ручное управление летательным аппаратом, повышается точность стабилизации и управления угловыми и линейными координатами. Эти формы движения могут быть полезными лётчику при дозаправке в воздухе, полёте строем, заходе на посадку и при посадке, для точной стабилизации угла тангажа и курса, компенсации сноса самолёта боковым ветром, а также в ряде других более сложных задач, требующих точного управления комбинациями линейных и угловых координат. При построении систем автоматического управления летательного аппарата введение НУПБС в III и IV формах движения облегчает построение контура стабилизации полёта, упрощает решение задачи обеспечения устойчивости замкнутой системы «лётчик — самолёт» (см. Лётчик).

V форма движения обеспечивает изменение угловой ориентации летательного аппарата при неизменной траектории движения. Это свойство летательного аппарата с НУПБС может быть полезным, в частности при решении некоторых задач управления при полётах на малых высотах и во всех случаях, когда при обычном управлении движением летательным аппаратом по траектории возникает нежелательное изменение его угловой ориентации. Прямой эффект от V формы — расширение зон обзора.

Примерами НУПБС являются использование поворотных крыльев на некоторых ракетах, управление общим шагом несущего винта вертолёта.

В качестве органов НУПБС на самолётах для создания подъёмной силы могут использоваться элементы механизации крыла (в первую очередь его задней кромки) совместно с задним или передним горизонтальным оперением (рис. 2,а), а для создания боковой силы — руль направления вместе со специально устанавливаемыми рулевыми поверхностями на передней или центральной части фюзеляжа (рис. 2,б). Для целей НУПБС возможно использование и других способов (совместное и дифференциальное отклонение секций тормозных щитков, интерцепторов, горизонтального оперения и т. д.).

Как правило, органы, используемые для НУПБС, создают при своём отклонении не только аэродинамическую силу (подъёмную или боковую), но и моменты (моменты тангажа, крена и рыскания). Целесообразно с помощью основных органов управления самолёта, создающих моменты тангажа, крена и рыскания, обеспечить возможность в режимах НУПБС полной или частичной компенсации моментов от органов НУПБС.

В системе автоматического управления реализация раздельных форм движения по фазовым координатам может быть обеспечена двумя способами: введением жёсткой стабилизации соответствующей группы фазовых координат за счёт глубоких отрицательных обратных связей по этим параметрам движения (например, управление малыми перемещениями по высоте и боковому отклонению можно обеспечить за счёт НУПБС при наличии жёсткой стабилизации курса и углов тангажа и крена — рис. 3,а); организацией на входе в исполнительную часть системы управления функциональных перекрёстных связей между каналами управления, а также обратных перекрёстных связей по параметрам движения данной формы для компенсации аэродинамических взаимовлияний каналов управления и фазовых координат (рис. 3,б). При использовании таких принципов управления с органами НУПБС летательного аппарата в управляемом движении описывается более простыми передаточными функциями, что позволяет упростить некоторые подсистемы системы автоматического управления и, следовательно, повысить их надёжность.

Необходимость использования той или иной формы движения определяется конкретной задачей пилотирования. При изменении этапа полёта и задачи пилотирования производится переключение системы управления с одной формы на другую. Поскольку число возможных форм движения велико, в кабине могут дополнительно устанавливаться специальные рычаги управления.

Требования к эффективности органов НУПБС (см. Эффективность органов управления) зависят от конкретной задачи пилотирования. Так, в задачах типа дозаправки, требующих прецизионного управления при отсутствии жёстких ограничений по времени, необходимые для управления перегрузки не превышают nу  0,1. В других задачах точного управления, в особенности при дефиците времени, требуемые перегрузки существенно повышаются (до nу  1).

При использовании НУПБС в широком диапазоне режимов полёта необходимы высокая степень автоматизации и применение цифровой вычислительной техники. Организация НУБПС на летательном аппарате оказывает влияние на его облик и может привести к некоторому ухудшению его лётных данных (за счёт увеличения массы конструкции, повышения аэродинамического сопротивления). Это следует учитывать при общей оценке эффективности летательного аппарата.

Исследования НУПБС в СССР и за рубежом начались в конце 60 х гг. Первый практический опыт применения НУПБС (1970) — на самолёте Локхид L-1011 (США) для режима посадки; осуществлялось непосредственное управление подъёмной силой с целью повышения быстродействия по перегрузке в канале управления продольным движением. Исследования по применению НУПБС на манёвренных самолётах проводились в США и ФРГ в 70 х гг. В США были созданы летающие лаборатории по экспериментальной оценке эффективности НУПБС в воздушном бою и при атаке различных целей на базе самолётов Дженерал дайнемикс F-16, Воут F-8 и др. В начале 80 х гг. по программе AFTI (программа исследований по созданию усовершенствованного истребителя) в США был создан и прошёл лётные испытания экспериментальный вариант самолёта AFTI/F-16 с системой НУПБС и цифровой системой управления. В СССР НУПБС было реализовано на летающих лабораториях, созданных на базе самолётов Су-9 и МиГ-23.

По сведениям зарубежной печати авиационные фирмы США и некоторых западноевропейских стран предусматривают применение НУПБС на перспективных военных самолётах (истребителях и истребителях-бомбардировщиках) 1990—2000 х гг.

Л. И. Загайнов.

Форма движения

Продольное движение

Боковое движение

Задача управления

Характерные параметры*

Задача управления

Характерные параметры*

I

Управление скоростью

V  const

ny  const

 = const


Управление креном

  const

  const



II

Управление тангажом

  const

  const

ny  const

V  const



Управление (балансировка) скольжением

  const

  const

nx const

 = const



III

Управление изолированным тангажом

  const

 = const

ny  const

V = const



Управление курсом

  const

 = const

 = const

nx = const



IV

Управление вертикальным перемещением

ny  const

  const

 = const

V = const



Управление боковым перемещением

nx  const

  const

 = const

 = const



V

Управление поворотом фюзеляжа

  const

  const

ny = const

V = const



Управление поворотом фюзеляжа

 = const

 = const

nx = const

 = const



* Кроме управляемого параметра (указан первым) приведены параметры, которые необходимо изменить или сохранить постоянными при решении поставленной задачи.

Рис. 1. Формы продольного (а) и бокового (б) движений самолёта (соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях) при использовании НУПБС.

Рис. 2. Органы непосредственного управления подъёмной (а) и боковой (б) силами: 1 — элевон; элемент механизации крыла; 2 — стабилизатор (или дестабилизатор 3); 4 — руль направления; 5 — рулевая поверхность на центральной (или на передней — 6) части фюзеляжа;  — центр масс; {{}}Y1 и {{}}Y2 — приращения подъёмной силы, вызванные отклонениями элевонов (или элементов механизации крыла) и стабилизатора (дестабилизатора); {{}}Y{{}} = {{}}Y1 + {{}}Y2 — суммарное приращение подъемной силы; {{}}Z1 и {{}}Y2 — приращения боковой силы, вызванные отклонениями руля направления и рулевой поверхности; {{}}Z{{}} = {{}}Z1 + {{}}Z2 — суммарное приращение боковой силы; G — вес летательного аппарата.

Рис. 3. Структурные схемы систем управления летательного аппарата с НУПБС с жёсткой стабилизацией фазовых координат (а) и с перекрёстными связями (б): {{}}зад, {{}}зад и {{}}зад — заданные по условиям полёта курс, углы тангажа и крена, а {{}}, {{}}и {{}} — отклонения текущих значений от заданных, Hком и zком — команды, задающие изменения H и z; {{}}э, {{}}н, {{}}я и {{}}ст — соответственно углы отклонения элевонов, руля направления, рулевой поверхности и стабилизатора (дестабилизатора); {{}}x, {{}}y — угловые скорости крена и рыскания.



неравновесное течение — течение газа, в котором время релаксации сравнимо с характерным временем течения в условиях проявления реального газа эффектов, в том числе скачка конденсации и сопутствующего ему переохлаждения потока. Кроме того, в многофазных средах рассматривают неравновесный тепло- и массообмен и обмен импульсом между фазами. Энергетической характеристикой Н. т. является степень неравновесности — отношение энергии, связанной с проявлением соответствующего релаксационного процесса, к энтальпии торможения потока (см. Торможения параметры). Так, для течения двухатомного газа с возбуждением колебаний атомов максимальное значение степени неравновесности 0,22. Поскольку релаксационные явления влияют на теплопередачу и аэродинамические характеристики тел, причём это влияние может быть немонотонным неравновесное обтекание, например клина, сопровождается искривлением ударной волны и изменением распределения давления по его поверхности. При этом значения координат центра давления и производных аэродинамических коэффициентов cy и mz, по углу атаки {{α}} могут выходить за пределы интервала значений, которые реализуются в равновесном течении и замороженном течении. Н. т. в аэродинамических трубах по мере разгона потока сменяется замороженным, и газ в рабочей части находится в диссоциированном (возбуждённом) состоянии, что ограничивает эксплуатационные возможности установок. Так, для воздуха при температуре торможения T0 = 8000 К и полном давлении р0 = 10 МПа состав газа в рабочей части типичной высокоэнтальпийной аэродинамической трубы (трубы с высокими параметрами торможения) соответствует показателю адиабаты 1,46, причём с диссоциированным состоянием связано около 20% энтальпии торможения. Эта энергия может выделиться в поле течения у испытываемой в аэродинамической трубе модели и заметно повлиять на релаксационные явления в нём. Например, при неравновесном обтекании клина в атмосфере давление по его образующей падает, а при обтекании возбужденным потоком в аэродинамической трубе оно может расти. Всё это указывает на невозможность моделирования натурных условий неравновесного обтекания летательного аппарата.

Лит.: Неравновесные физико-химические процессы в аэродинамике, М., 1972.

А. В. Чирихин.

неразрывности уравнение — фундаментальное уравнение аэро- и гидродинамики, выражающее в дифференциальной форме закон сохранения массы в потоке: d{{}}/dt + div({{}}V) = 0, где {{}} — плотность, t — время, V — вектор скорости потока. Впервые Н. у. было получено Л. Эйлером (1755), рассматривавшим баланс расхода жидкости через элементарный объём в предположении, что в потоке сплошной среды отсутствуют источники или стоки массы. Это уравнение равносильно утверждению, что в достаточно малой окрестности любой точки течения изменения плотности вещества и потока массы через эту окрестность равны по численному значению и противоположны по знаку. Н. у. можно записать в другой форме:

{{формула}}

где D/Dt — так называемая полная, или субстанциональная, производная, и интерпретировать так: относительные скорости изменения плотности и элементарного объёма жидкости равны по численному значению и противоположны по знаку. Для несжимаемой жидкости ({{ρ}} = const) H. у. принимает наиболее простой вид: divV = 0. Поле течения, описываемое этим уравнением, называют трубчатым, или соленоидальным. Н. у. в дифференциальной форме справедливо всюду за исключением точек, линий или поверхностей, где плотность или скорость терпят разрыв. В этом случае Н. у. должно использоваться в интегральной форме. Н. у. замыкает Навье — Стокса уравнения, Эйлера уравнения. См. также Сохранения законы.

В. А. Башкин.

нервюра (французское nervure, от латинского nervus — жила, сухожилие) — поперечный элемент силового набора крыла и оперения летательного аппарата. Выполняет следующие функции: создаёт и сохраняет контур сечения, в частности препятствует сближению верхних и нижних панелей при изгибе, подвергаясь при этом сжатию; перераспределяет нагрузку между элементами продольного силового набора; воспринимает воздушную нагрузку с обшивки, силы внутреннего давления в баковых отсеках, сосредоточенные усилия с узлов крепления органов управления и т. п. По конструкции различают нервюры балочные, ферменные, рамные и комбинированные. Н. могут быть нормальными или усиленными.

Иногда функции Н. выполняют поперечные рёбра панели и стойки, соединяющие верхние и нижние панели. Н. связываются с элементами продольного набора, узлами и панелями заклёпочными или болтовыми соединениями, сваркой.



несжимаемая жидкость — модель среды, плотность которой остаётся неизменной при изменении давления и является её физической характеристикой. Для Н. ж. скорость распространения малых возмущений (скорость звука) равна бесконечности, поэтому любое возмущение, вносимое в какую-либо точку потока, мгновенно передаётся всему полю течения. В реальных жидкостях и газах скорость звука имеет конечное значение. В стационарном потоке достаточным условием для применения модели Н. ж. является условие малости скорости движения по сравнению со скоростью звука. В нестационарном потоке, кроме этого, необходимо, чтобы время, в течение которого звук, сигнал пройдёт расстояние, равное характерному линейному размеру, было много меньше времени, в течение которого заметно изменяется движение среды. В силу сказанного модель Н. ж. свойственна многим прикладным задачам (движение кораблей в воде, полёт самолёта с малыми дозвуковыми скоростями, на режиме взлёта и посадки и т. д.), а её использование значительно упрощает их решение.

Поле течения идеальной Н. ж. (см. Идеальная жидкость) определяется неразрывности уравнением и Эйлера уравнениями; энергии уравнение выпадает из рассмотрения из-за постоянства удельной внутренней энергии среды. Для вязкой Н. ж. обычно предполагается постоянство коэффициента переноса (см. Переносные свойства среды); это позволяет сначала проинтегрировать совмещенное уравнение неразрывности и количества движения уравнение, а затем для найденных полей скоростей и давлений — уравнение притока теплоты, определяющее поле температуры. Однако для некоторых Н. ж. зависимость коэффициента переноса от температуры является очень сильной, поэтому при исследовании их движения эту систему уравнений необходимо решать совместно.



В. А. Башкин.

нестационарное течение, неустановившееся течение, — течение жидкости или газа, в точках поля которого (в данной системе координат) газодинамические переменные изменяются во времени. Степень нестационарности течения характеризуется одним из подобия критериев — Струхала числом Sh. В уравнения динамики жидкости, записанные в безразмерном виде, это число входит как коэффициент при частных производных по времени (значение Sh = 0 соответствует стационарному течению).

В случае Sh < < l зависимость аэродинамических характеристик от времени является параметрической (см. Квазистационарное течение). Решение задачи представляется в виде разложений искомых величин в ряды по малому Sh около стационарных значений. Такой подход обычно применяется в задачах динамики полёта и в ряде задач аэроупругости (например, реверс). При числах Sh ~ l течение является существенно нестационарным. Изучение его закономерностей важно для ряда прикладных задач, например расчёт обтекания несущего винта вертолёта, высокочастотный флаттер, бафтинг.



Каталог: library
library -> Практикум по дисциплине «Основы организационного управления в информационной сфере»
library -> Лабораторная работа № Изучение микроконтроллера msp430. Последовательный ввод-вывод и измерение температуры
library -> Программа вступительного экзамена для магистерской подготовки по специальности 1-40 80 01
library -> Лабораторная работа № Изучение микроконтроллера msp430. Аналоговый ввод-вывод и коммуникация
library -> Космодром Байконур. Наша гордость или боль?: Проблема крупным планом/Г. Искакова // Индустриальная Караганда. 2002. 19 янв
library -> Системы мониторинга региональных финансов
library -> Н. А. Иванова поведение домохозяйств на рынке труда в трансформационной экономике


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   87   88   89   90   91   92   93   94   ...   170


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал