WINGPULSE - Opracowanie i badania wydajnych mechanizmów kontroli oderwania przepływu na dużych powierzchniach nośnych wymagających bardzo niskiej energii do sterowania przepływem
Identyfikator grantu: PT01091
Kierownik projektu: Wiesław Zalewski
Sieć Badawcza Łukasiewicz
Instytut Lotnictwa
Warszawa
Data otwarcia: 2023-10-18
Streszczenie projektu
Celem projektu WINGPULSE jest opracowanie oraz zrozumienie zaawansowanych mechanizmów sterowania oderwaniem przepływu. Wystąpienie zjawiska oderwania przepływu na powierzchniach nośnych samolotów prowadzi do zwiększenia oporu aerodynamicznego oraz spadku siły nośnej. Nowoprojektowane konstrukcje samolotów pasażerskich są w szczególności narażone na oderwanie przepływu na skrzydłach ponad punktami mocowania silników turbowentylatorowych o dużym i bardzo dużym stopniu dwuprzepływowości (Ultra High Bypass Ratio). Silniki te charakteryzują się znacznie większą średnicą od obecnie stosowanych. W efekcie ich zabudowa uniemożliwia zastosowanie slotów klasycznie stosowanych do opóźnienia oderwania przepływu na płacie ponad miejscem montażu silnika do skrzydła. W związku z tym obecnie prowadzone są intensywne prace nad sposobami sterowania przepływem, wśród których pulsacyjny wydmuch powietrza uważany jest za szczególnie obiecujący. Urządzenia realizujące pulsacyjny wydmuch powietrza (Pulsed Jet Actuator) z otworów w płacie, wymagają zastosowania znacznie niższego wydatku masowego powietrza do osiągnięcia efektu sterowania przepływem w stosunku do ciągłego wydmuchu.
Opracowane przez konsorcjum Uniwersytetu w Nottingham oraz Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa w ramach projektu WINGPULSE sterowanie przepływem charakteryzować się będzie większą wydajnością energetyczną w porównaniu do obecnie rozwijanych rozwiązań typu PJA, zapewniając znaczące zmniejszenie (3-5 krotne) wydatku masowego powietrza potrzebnego do redukcji oderwania przepływu na powierzchniach nośnych. Nowe mechanizmy pulsacyjnego wydmuchu powietrza zostaną opracowane i przebadane w tunelach aerodynamicznych UNOTT oraz Ł-ILOT. W trakcie realizacji projektu zastosowane zostaną zaawansowane metody numerycznej mechaniki płynów na etapie projektowania oraz badań symulacyjnych i analizy wyników w celu pełniejszego rozumienia działania fizyki mechanizmów kontroli oderwania. Przyjęty w projekcie program badań ma na celu otworzyć drogę do wdrożenia opracowanego sterownia przepływem w nowych konstrukcjach lotniczych.
Opracowane przez konsorcjum Uniwersytetu w Nottingham oraz Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa w ramach projektu WINGPULSE sterowanie przepływem charakteryzować się będzie większą wydajnością energetyczną w porównaniu do obecnie rozwijanych rozwiązań typu PJA, zapewniając znaczące zmniejszenie (3-5 krotne) wydatku masowego powietrza potrzebnego do redukcji oderwania przepływu na powierzchniach nośnych. Nowe mechanizmy pulsacyjnego wydmuchu powietrza zostaną opracowane i przebadane w tunelach aerodynamicznych UNOTT oraz Ł-ILOT. W trakcie realizacji projektu zastosowane zostaną zaawansowane metody numerycznej mechaniki płynów na etapie projektowania oraz badań symulacyjnych i analizy wyników w celu pełniejszego rozumienia działania fizyki mechanizmów kontroli oderwania. Przyjęty w projekcie program badań ma na celu otworzyć drogę do wdrożenia opracowanego sterownia przepływem w nowych konstrukcjach lotniczych.