Реферат: Роберт Бартини
Итак, был ли у Бартини метод? Были особый подход, школа последователей, результаты применения. Да, они не развивали свои воззрения в специальных статьях, посвященных именно именно самому методу. Бартини даже не считал, что его подход к конструированию достоин специального упоминания в итогах, которые он подводил в конце жизни.
Об этих итогах следует поговорить особо. Иосиф Берлин показал нам рукопись Бартини, которая называлась "Созданное". Сидя в гостях я ее переписал. Ужасный почерк дополнялся свободной пунктуацией и орфографией. (Бартини освоил русский язык в зрелом возрасте и как утверждают, говаривал, что твердо выучил только дно правило: как слышится, так и пишется). Но при помощи гостеприимного хозяина, сквозь тернии удалось пробиться. Текст этот я привожу ниже. Бартини написал этот материал потому, что уже при его жизни ему многое приписывали и от него еще более многое отнимали. Пишет Бартини о себе в третьем лице, возможно это заготовка для какой - то справки (как говорили в свое время - объективки). Итак:
Бартини - созданное
Работы по аэродинамике
1. Контуры обтекания
После первой мировой войны появились симметричные дужки RAF хорошего аэродинамического качества, контур которых был образован в передней части профиля из эллипса с прилегающей к нему в кормовой части профиля квадратичной параболой.
У Бартини еще в студенчестве возник вопрос - нельзя ли создать контур, каждая точка которого была бы и параболическая и эллиптическая, параболлизировать эллипс с разными вариантами этой геометрической "гибридизации", устранив разрыв высших производных на стыке двух кривых конического сечения.
Так была разработана серия аналитических контуров y = m[f(x) - x]a
которые в 1924 году были испытаны в ЦАГИ с отличными результатами (Юрьев и Лесникова). Одновременно испытывались остроносые модификации этих дужек, однако отсутствие соответствующих аэродинамических труб не дало возможности установить преимущество таких профилей на больших скоростях обтекания.
В 1931 году была опубликована работа Р. Бартини об аналитических профилях ("Лицом к технике" №1). В этой работе выведены дифференциальные уравнения лини тока, а также условия сжимаемости на околозвуковых скоростях. Выведен аналитический метод построения контуров внешнего и внутреннего обтекания (теория щелей) и дано семейство профилей и щелевых дужек, реализованных впоследствии на самолетах конструкции Бартини (Сталь-6, ДАР, Сталь-7), на которых были достигнуты рекордные скорости.
В 1940 - 1945 годах Р. Бартини с участием Кочеткова теория контуров была развита с учетом проектного числа Маха. Подобные контура применялись при разработке самолетов "Р", "Р-114", "Т-117", "Т-200", и "Т-210" конструкции Бартини и самолета "И-105" конструкции Томашевича.
В 1952 -1955 годах Бартини был разработан общий метод построения аналитических контуров, непрерывных в высших производных (структуры y = к(хa - yb ]a ), плавно покрывающих всю поверхность (x,y).
Оказалось, что семейство контуров, определяемых значениями g = 1, a = 1 и 1/2, b = 2. охватывают всю совокупность контуров обтекания при дозвуковых, околозвуковых и сверхзвуковых скоростях сжимаемой и вязкой жидкости, являясь таким образом аналитическим выражением обобщенного профиля: все наилучшие дужки, созданные теорией обтекания являются в известной мере аппроксимацией разработанного Р. Бартини обобщенного контура обтекания. Летные и модельные испытания профилей Бартини показали их высокое качество, в частности испытанные при М= 2,1 дозвуковые профили Бартини имели в два раза меньшее сопротивление, чем дозвуковые профили существовавших контуров - факт, имеющий значение для дввухрежимных летательных аппаратов.
В 1965 - 1971 годах с участием П.С. Кочеткова и А.Е. Лебедева был разработан метод аналитического задания гладких поверхностей инженерных сооружений, принятый МАП за основу при создании единого метода задания поверхностей в авиационной промышленности.
2. Работы по механизации крыла.
Постановлением Правительства, НИИГВФ было поручено создать Дальний Арктический Разведчик (ДАР) - (Главный Конструктор Бартини).
Важной отличительной особенностью самолета было наличие щитка механизации крыла по всему размаху задней кромки и тандемных плавающих элеронов, что должно было снизить минимальную скорость.
Для натурных испытаний новой системы механизации крыла был соответственно переделан легкий самолет "АИР-4", показавший снижение минимальной скорости от 63 км/час до 32 км/ час.
3. Работа винта в кольцевом крыле.
Для самолета "ДАР" был разработан вариант кольцевого центроплана с работающими в нем соосными винтами. Полунатурные испытания в ЦАГИ показали, что при работе винтов кольцевой центроплан вместо сопротивления сам создает тягу, достигающую 1/3 тяги винтов (эффект Бартини). Теория этого явления опубликована в работе Остославского и Матвеева (Труды ЦАГИ № 274). В 60-х годах это явление вновь открыто за рубежом.
4. Работы по теории пограничного слоя и УПС.
В 1942 году в проекте реактивного перехватчика "Р-114" был предусмотрен отсос пограничного слоя через эжекторы от струй двигателя.
Были спроектированы ламинизированные дужки с максимальной толщиной на 65% хорды, со щелью для отсоса пограничного слоя на 69% хорды.
В 1947 году по постановлению Правительства разрабатывались проекты тяжелых десантных самолетов "Т-200" и "Т-210". Для которых были спроектированы специальные дужки с отсосом пограничного слоя и разработана система отсоса. Была спроектирована и построена испытательная установка для Новочеркасского института (Федоров).
В 1952-1956 годах в Новосибирске СибНИА выполнена работа по теории пограничного слоя, по критериям устойчивости ламинарного течения с учетом градиента контура обтекания и положения стоков отсоса. Были выполнены работы по теории регенерации пограничного слоя (с участием тт Концевича и Шалокина). Был разработан и испытан способ продольного отсоса пограничного слоя, давший 97% ламинарного обтекания.
Были разработаны приборы для определения точки перехода путем изменения омического сопротивления микро - щупа, прибор для измерения интенсивности отсоса по контуру (см отчеты Сиб НИА за 1952 - 1956).
Было произведено расщепление жесткого скачка на звуковых скоростях на мягкий l- скачок, путем ламинаризации пограничного слоя с помощью отсоса за скачком (см киносъемку теневой картины обтекания СибНИА 1956 год).
5. Работы по созданию нового типа сверхзвукового крыла малого удлинения.
В СибНИА в 1952-1957 годах по инициативе и под руководством Р. Бартини был разработан новый тип сверхзвукового крыла. Решение вариационной задачи минимального суммарного сопротивления сверхзвукового обтекания дало форму крыла в плане с переменной по размаху стреловидностью, имеющего при той же поверхности меньшее в сравнении с треугольным крылом как волновое, так и индуктивное сопротивление. Исследования показали, что для увеличения аэродинамического качества крылу следует дать закрутку, что привело к обеспечению балансировки летающего крыла бесхвостки не с потерей качества, а с уменьшением его сопротивления. Было доказано, что дужки сечения крыла должны иметь обратную вогнутость, переменную по размаху, переходящую на положительную вогнутость к концу размаха. Крыло Бартини получило распространение в мировой авиационной технике.
6. Кроме указанных работ по аэродинамике, Р. Бартини в бытность председателем технического комитета МосОДВФ написал работу по графическому определению скорости снижения планеров. В 1932-1935 годах как член президиума Всесоюзного Совета по аэродинамике (ВСА) вел разностороннюю работу по различным вопросам аэродинамики, в частности по разработке единого метода аэродинамического расчета самолета для ОКБ.
В 1932-1933 годах Р. Бартини была проведена работа по определению коэффициента теплоотдачи воздуху тепла нагретой поверхности крыла на модели с использованием изменения омического сопротивления изолированных металлических полос. Расположенные вдоль размаха крыла и полированные в профиль дужки, были испытаны в аэродинамической лаборатории Академии Жуковского. Эти испытания были использованы при создании самолета "Сталь-6", снабженного крыльевым конденсатором пара вместо радиатора.
В 1933-1935 годах Бартини были произведены исследования по воздушной подушке и экранному эффекту на крыле малого удлинения, снабженном боковыми шайбами. Для этих исследований был спроектирован и изготовлен ленточный бегущий экран, который был установлен в аэродинамической лаборатории Академии Жуковского. В развитие этих исследований в 1934 году была разработана схема "обратной чайки", дающая положительную интерференцию центроплана с фюзеляжем, эквивалентную двукратному уменьшению фюзеляжа. Схема позволяла создавать экранный эффект при взлете и посадке и была реализована на самолете "Сталь-7".
7. Работы по эксплуатации и технологии.
В 1927 году, будучи главным инженером ВВС Черного моря Р. Бартини ввел метод профилактической замены деталей матчасти на основе анализа методами теории вероятности ожидаемых отказов и поломок деталей машин.
В 1926 году в Севастополе Бартини впервые в Союзе поставил опыты по коррозии самолетов в морской воде. В результате этих опытов, давших картину разрушения дюралевых конструкций, была организована комиссия, продолжавшая опыты, была создана лаборатория коррозии в ЦАГИ (из которой впоследствии образовался ВИАМ).
Вместе с Акимовым был разработан метод полярной защиты конструкции с помощью цинковых протекторов.