Проекты

Крылья обратной стреловидности

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Машиностроение, транспорт» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Аэродинамика, Авиационное моделирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1569 «Созвездие»
Предметы: Физика, Математика, Материаловедение
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Цель

Улучшение лётных характеристик самолёта и расширение спектра его применения путём использования крыльев обратной стреловидности.

Описание

Идея конструкции крыльев обратной стреловидности (КОС) имеет как сторонников, так и противников. С одной стороны, достигается выигрыш с точки зрения аэродинамики и ряд технологических решений, которые позволяют освободить место в отсеках, сэкономить топливо и т. д. С другой стороны, от пилота, управляющего таким самолётом, требуется высокий уровень мастерства управления. Технологически производство КОС до сих пор считалось неоправданно затратным. Также следует решить проблему эффекта скручивания крыла, т. к. оно испытывает высочайшие перегрузки, что не столь характерно для крыльев других типов стреловидности. Всё это подводит к мысли о необходимости экспериментов с использованием аэродинамической трубы, формой крыла (градус стреловидности, сужение и т. п.) и материалами, из которых оно изготавливается. Авторами был проведён анализ существующих ныне композиционных материалов, использующихся в авиастроении, и выявлен оптимальный, с точки зрения необходимых характеристик, материал – бороалюминий. Также был выполнен расчёт размеров прототипа крыла, за основу взят профиль крыла NACA 3615, масштаб 1:5.

Результат

  1. Создана аэродинамическая модель крыла обратной стреловидности.
  2. Улучшены лётные характеристики самолёта и расширен спектр его применения путём модернизации с использованием крыльев обратной стреловидности.
  3. Доказано, что наиболее эффективным для КОС является материал бороалюминий.
  4. В результате анализа выяснено, что использование этой технологии может обеспечить снижение материалоёмкости, а также повысить экономию путём уменьшения расхода топлива самолёта.

Оснащение и оборудование

Система автоматического проектирования Autodesk Inventor.

Перспективы использования результатов работы

Проделанная работа, а также опыт, полученный во время её выполнения, станут базой для дальнейших исследований, планируемых авторами в этой области, а также могут быть использованы в самолётостроении.

Награды/достижения

Конкурс «Дни студенческой работы» НИУ МГСУ – 3 место.

Особое мнение

«Опыт проектной работы выявил новые интересные направления. Выступление с докладом научило тому, как лучше представлять свою работу, обосновывать полученные результаты. Участие в конференции – возможность увидеть, как работают другие школьники, сравнить со своим опытом. Проект «Инженерный класс в московской школе» дал ориентир для выбора будущей профессии»