Разработка высокоскоростного транспорта – важный вызов в развитии транспортной системы страны, определяющий уровень экономического, технического и социального развития страны и обеспечивающий связанность ее территорий. В области авиастроения эта задача решается сегодня в том числе силами научного центра мирового уровня «Сверхзвук» (НЦМУ «Сверхзвук»), инициированного Центральным аэрогидродинамическим институтом имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») в 2019 году. В рамках деятельности НЦМУ «Сверхзвук», а также научной кооперации ЦАГИ, Российской академии наук и Ростовского государственного университета путей сообщения был организован симпозиум «Высокоскоростной транспорт». Мероприятие состоялось на площадке XIII Всероссийского съезда по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики в Санкт-Петербурге в конце августа.
Сопредседателями симпозиума выступили генеральный директор ФАУ «ЦАГИ», член-корреспондент РАН Кирилл Сыпало, научный руководитель ФАУ «ЦАГИ», вице-президент РАН, академик РАН Сергей Чернышев, также модерировавший встречу, и председатель Научного совета РАН по инновационным проблемам транспорта и логистики, академик РАН Владимир Колесников. Как отметил Владимир Колесников, состояние и совершенствование транспортной системы имеют для России важнейшее значение, так как является фундаментом для развития экономики страны. Особую актуальность, с учетом колоссальной протяженности транспортных магистралей, приобретает высокоскоростной транспорт.
«Для успешной реализации на новом витке развития сверхзвукового проекта требуется решение ряда научно-технических проблем. Это, например, достижение высокого уровня аэродинамических характеристик на до- и сверхзвуковых скоростях и взлетно-посадочных режимах, обеспечение низкого уровня громкости звукового удара при полете сверхзвукового пассажирского самолета (СПС), допустимого уровня шума на местности при взлете и посадке СПС, реализация высокой весовой отдачи и необходимой жесткости конструкции планера при малой относительной толщине крыла в условиях аэродинамического нагрева и другие. Поиск ответов на эти противоречивые вопросы ведут специалисты НЦМУ «Сверхзвук», и сегодня мы узнаем об основных результатах их деятельности и направлениях дальнейших исследований», – сказал в ходе пленарного выступления генеральный директор ФАУ «ЦАГИ», член-корреспондент РАН Кирилл Сыпало.
Симпозиум включал пять секций: «Аэродинамика: методы расчета и экспериментальные исследования применительно к СПС нового поколения с низким звуковым ударом», «Вопросы аэроакустики и вибрации высокоскоростного транспорта», «Расчетные исследования воздухозаборников применительно к СПС нового поколения», «Искусственный интеллект и безопасность полетов применительно к СПС нового поколения» и «Прочность и интеллектуальные конструкции в СПС нового поколения».
В ходе первой из них выступил начальник отделения аэродинамики самолетов ФАУ «ЦАГИ», доктор физико-математических наук Андрей Волков. Его доклад был посвящен разработке метода аэродинамической оптимизации компоновки сверхзвукового гражданского самолета (СГС) по критериям минимизации сопротивления и звукового удара (соавторы О.В. Карась, У.Г. Ибрагимов). Данный метод является эффективным численным инструментом, который позволит проектировщику выбрать оптимальные аэродинамические формы на ранних этапах аэродинамического проектирования.
Доклад «Роль шума обтекания планера в проблеме удовлетворения сверхзвуковыми гражданскими самолетами перспективных норм ИКАО» представил начальник научно-исследовательского центра аэроакустики ФАУ «ЦАГИ», руководитель лаборатории «Аэроакустика и вибрации» НЦМУ «Сверхзвук», доктор физико-математических наук Виктор Копьев (соавтор И.В. Беляев). Он рассказал, что с помощью расчетных методов ученые института оценили шум планера СГС на режиме посадки. Выявлено, что уровень шума может быть меньше, чем у дозвукового самолета той же максимальной взлетной массы в аналогичной ситуации.
Итоги работы «Обеспечение инвариантности и расширение набора функций комплексной системы управления самолетом в случае многомерного управления» озвучил начальник отделения динамики полета и систем управления летательных аппаратов ФАУ «ЦАГИ», доктор технических наук Сергей Баженов (соавторы Г.А. Лазурин, Р.И. Терехов). По его словам, специалистами отделения сформирован подход к синтезу алгоритмов комплексной системы управления летательного аппарата, использующей несколько органов управления. Это позволит минимизировать балансировочное сопротивление воздушного судна, повысит его аэродинамическое качество, обеспечит отказобезопасность, снизит нагрузки на конструкцию и др.
Несколько докладов ученые ЦАГИ представили на секции «Прочность и интеллектуальные конструкции в СПС нового поколения». Среди них – «Формирование основных принципов создания легких и надежных про-бионических конструкций перспективных СПС» (С.Л. Чернышев, Е.А. Дубовиков, А.А. Ионов, А.Н. Шаныгин), «Исследование весовой эффективности конструкций отсеков фюзеляжа перспективного СПС с нерегулярной сетчатой структурой» (Д.В. Ведерников, М.Ч. Зиченков, М.Д. Левченков, А.Н. Шаныгин, Е.А. Дубовиков), «О минимизации упругих деформаций модели при испытаниях в аэродинамической трубе» (Ф.З. Ишмуратов, Ю.А. Найко, В.Н. Нгуен, С.И. Кузьмина, О.В. Карась), «Моделирование автоколебаний упругого ламинарного крыла в трансзвуковом потоке на основании энергетического метода» (С.И. Кузьмина, Ф.З. Ишмуратов, О.В. Карась) и др.
XIII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики состоялся с 21 по 25 августа в Санкт‑Петербургском политехническом университете Петра Великого. Мероприятие проводится с 1960 года один раз в пять лет. В нем традиционно принимают участие ученые и представители организаций, играющих значимую роль в развитии передовых направлений в областях теоретической и прикладной механики и смежных наук.
