Увеличение аэродинамического качества экраноплана за счет огибания волн


https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2017.6.24

Полный текст:


Аннотация

Постановка проблемы: одной из основных проблем, тормозящих широкое внедрение экранопланов на мировой рынок, является высокая зависимость их подъемной силы от морского волнения. Это препятствует осуществлению безопасных и экономически выгодных грузопассажирских перевозок на большие расстояния над водной поверхностью. Цель исследования: разработка и оценка эффективности метода огибания аппаратом гребней морских волн. Методы: математическое моделирование на основе заранее заданной вероятности столкновения с морской поверхностью; имитационное моделирование для определения допустимой опорной истинной высоты полета управляемого экраноплана. Результаты: предложен способ огибания гребней морских волн, позволяющий повысить аэродинамическое качество экраноплана и снизить вероятность его столкновения с волной при интенсивном морском волнении. Суть метода заключается в прокладке траектории аппарата по желобам морских волн за счет движения в направлении минимального градиента морской поверхности в определенном секторе, направление которого совпадает с направлением на конечную точку маршрута. Практическая значимость: применение предложенного метода управления полетом экраноплана при интенсивном морском волнении дает возможность повысить безопасность его полета, а также его аэродинамическое качество, что, в свою очередь, позволяет снизить расход топлива.

Об авторах

Александр Юрьевич Княжский
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия


Александр Владимирович Небылов
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия


Владимир Александрович Небылов
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия


Список литературы

1. Небылов А. В., Небылов В. А. Проблемы, теория и системы автоматического управления движением экранопланов // XII Всерос. совещание по проблемам управления ВСПУ-2014. 2014. C. 3391-3400.

2. Tofa M. M., Maimun A., Ahmed Y. M., Jamei S., Priyanto A., and Rahimuddin. Experimental Investigation of a Wing-in-Ground Effect Craft // The Scientific World Journal. 2014. Vol. 2014. Article ID 489308. 7 p. doi:10.1155/2014/489308

3. Yun Liang, Bliault Alan, Doo Johnny. WIG Craft and Ekranoplan: Ground Effect Craft Technology. - Springer, 2010. - 443 p.

4. Pagowski Z. T., Szafran K. “Ground Effect” Inter-Modal Fast Sea Transport // TransNav: The Intern. Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. 2014. Vol. 8. N 2. P. 317-320.

5. Pagowski Z. T., Szafran K., Konczak J. “Ground Effect” Transport on the Baltic Sea, Maritime Transport & Shiping // TransNav: The Intern. Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. 2014. Vol. 8. N 2. P. 221-234.

6. Wang H., Teo C. J., Khoo B. C., Goh C. J. Computational Aerodynamics and Flight Stability of Wing-InGround (WIG) Craft // 7th Asian-Pacific Conf. on Aerospace Technology and Science. 2013. P. 15-24.

7. Rozhdestvensky K. V. Aerodynamics of a Lifting System in Extreme Ground Effect. - Springer Science & Business Media, 2000. - 352 p.

8. Nebylov A. V. Prospects for Cooperation in New Generation Alternate High Speed Water-Borne AirTransportation System Development // AeroIndia Intern. Seminar. Bangalore, 2011. P. 1-6

9. Nebylov A. V., Nebylov V. A. Seaplane Landing Smart Control at Wave Disturbances // 18th IFAC World Congress. Milano, 2011. P. 3021-3026.

10. Боднер В. А. Системы управления летательными аппаратами. - М.: Машиностроение, 1973. - 504 с.

11. Бородай И. К., Нецветаев Ю. А. Мореходность судов. - Л.: Судостроение, 1982. - 287 с.

12. Галенин Б. Г. и др. Ветер, волны и морские порты / под ред. Ю. М. Крылова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 264 с.

13. Давидан И. Н., Лопатухин Л. И., Рожков В. А. Ветровое волнение в мировом океане. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 256 с.

14. Гургенидзе А. Т., Трапезников Ю. А., Румянцева С. А. и др. Теоретические основы и методы расчета ветрового волнения / под ред. И. Н. Давидана. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 263 с.

15. Nebylov A. V., Nebylov V. A., Pierre Fabre. WIG-craft Flight Control above the Waved Sea //Workshop on Advanced Control and Navigation for Autonomous Aerospace Vehicles (ACNAAV 2015), Seville, Spain, June 10-12, 2015. P. 102-107.

16. Knyazhskiy A., Nebylov A., Nebylov V. Methods for Signal Processing and Motion Control of Ground Effect Vehicle// 4th IEEE Intern. Workshop on Metrology for Aerospace, Padua, Italy, 2017. P. 307-311.

17. Knyazhskiy A. Y., Nebylov A. V., Nebylov V. A. Optimization of WIG-craft 3D-trajectory near the Rough Sea Surface// EUCASS (European Conf. for AeroSpace Sciences), Milan, Italy, 2017. https://www.eu-cass.eu/doi/EUCASS2017-338.pdf (дата обращения: 10.10.2017).


Дополнительные файлы

Для цитирования: Княжский А.Ю., Небылов А.В., Небылов В.А. Увеличение аэродинамического качества экраноплана за счет огибания волн. Информационно-управляющие системы. 2017;(6):24-28. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2017.6.24

For citation: Knyazhsky A.Y., Nebylov A.V., Nebylov V.A. Improving GEV Aerodynamic Quality by Enveloping Sea Waves. Information and Control Systems. 2017;(6):24-28. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2017.6.24

Просмотров: 33


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)