ПРОЕКТЫ БУНЯКИНА











Крыло.


В качестве аэродинамических форм для проектируемых летательных аппаратов предлагается семейство поверхностей специального вида, обладающих следующими качественными свойствами:
а) В большинстве своих точек каждая такая поверхность вогнута по отношению к обтекающему ее потоку (имеет отрицательную риманову кривизну). Это свойство уменьшает боковое сползание потока, обеспечивает устойчивость обтекающего потока (уменьшает размер участков срыва с образованием турбулентного вихревого следа). В целом - улучшает устойчивость и управляемость аппарата в полете;


б) Форма поверхности летательного аппарата (из найденного семейства) дает возможность размещения на ней вихревых ячеек с системой активного воздействия на пограничный слой (каналы вдува или отбора пограничного слоя) на случай, если отрыв все-таки возникает. Элементы поверхности, снабженные такими активными вихревыми ячейками, могут подключаться к аэродинамической поверхности (или соответственно исключаться из нее) посредством выдвигания изнутри основной части поверхности (возможность изменяемой геометрии в полете); В настоящее время модель летательного аппарата снабжена импеллером с двигателем 1,2 кВт 30 тыс. об/мин и системой радиоуправления;

в) В крейсерском режиме поверхность летательного аппарата аэродинамически жесткая. При взлете - посадке скорость снижается, но должна включиться система управления пограничным слоем, которая обеспечит управляемое снижение аппарата. По мере снижения скорости элементы аэродинамической поверхности, снабженные вихревыми ячейками, выдвигаются, сохраняя подъемную силу ценой увеличения лобового сопротивления. В таком режиме аппарат может осуществлять посадку на воду. Эта система позволит существенно снизить скорость при взлете - посадке при сохранении крейсерской скорости.

Вид
в аксонометрии (1)
в аксонометрии (2)
спереди
сбоку
сверху
 


Расчеты произведены Константином Михайловым посредством пакета Cosmos Flow Works, в расчетах использовалась одна из моделей k-epsilon, расчетная область - параллелепипед, ребра которого можно видеть на рисунках. Размер поверхности порядка метра, скорость обтекании 28 м/с, скорость отбора в ячейках одинакова 10 м/с (по нормали ко всей внутренней поверхности ячеек), шероховатость 0.01 мм, угол атаки 3 градуса.


распределение давления сверху



распределение давления снизу



траектории при обтекании ячейки



траектории вблизи стенки (забор пограничного слоя в ячейку)



обтекание торца ячейки



составляющая скорости, ортогональная плоскости симметрии (так называемое "сползание потока")



тоже сползание в другом ракурсе



скорость в "следе" за поверхностью




Ветроэнергетика.
Применение энергии ветра в условиях пересеченной местности может быть отдельным направлением ветроэнергетики, актуальным для регионов Юга России. Во многих районах имеются ущелья и перевалы, где в определенное время года сильный ветер дует в одном направлении, и даже одна ветроустановка размером порядка 5м может дать энергетический выход вполне достаточный для обеспечения небольшого объекта курортного или спортивно-туристического назначения, расположенного в труднодоступном месте.


Предлагаемая схема описывает ветроэнергетическую установку турбинного типа (ветротурбины), включающую такие элементы, как винт с лопастями специальной формы и трубу (диффузор), внутри которой этот винт расположен. Показано, что труба должна расширяться по течению, а винт располагаться на выходе из нее.

 

Диффузор не только предохраняет винт и устройства отбора энергии от внешних воздействий, но и обеспечивает увеличение энергоотдачи.
Переменная скорость ветра обуславливает изменение крутящего момента и частоты вращения.


Краткие сведения по истории развития проекта.

Работа по проекту была начата в 1993 году под руководством Сергея Ивановича Чернышенко (при финансовой поддержке фонда Дж. Сороса, гранты М4К000 и М4К300).


Записи и рисунки С.И. Чернышенко (ныне профессор Imperial College)


Далее работа была продолжена под руководством С.И. Чернышенко при участии Георгия Юрьевича Степанова (при финансовой поддержке гранта РФФИ № 96-01-01290).


Суть решения обратной краевой задачи аэродинамики по записям Г.Ю. Степанова

На одном из последних этапов работа продолжалась под руководством Алексея Вадимовича Бунякина (при финансовой поддержке гранта РФФИ № 03-01-96690).


Книга
Управление обтеканием тел с вихревыми ячейками в приложении к летательным аппаратам интегральной компоновки (численное и физическое моделирование). Под редакцией А.В.Ермишина и С.А.Исаева.
Глава 2. Аналитические исследования физических механизмов в вихревой ячейке.

Публикации.

Вы можете более детально ознакомиться с материалами по теме в публикациях автора:

ТРЕХМЕРНАЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПОВЕРХНОСТЬ, ОБТЕКАЕМАЯ ПОТОКОМ ИДЕАЛЬНОЙ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ, БЛИЗКИМ К ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОМУ (zip) Изв. вузов Сев.-Кав. рег. 2003 №1 С.13-16

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ТУРБИННОГО ТИПА (zip) Экологический вестник научных центров черноморского экономического содружества. 2004 №1 (тел. редакции (8612)699516).

ПЛОСКОЕ ОБТЕКАНИЕ ЩЕЛЕВОГО КРЫЛА С ВИХРЕВОЙ ЯЧЕЙКОЙ И АКТИВНО ВРАЩАЮЩИМСЯ ЦИЛИНДРОМ ВНУТРИ НЕЕ (zip)


Контакты.
e-Mail: