8 декабря 2025 г., AviaStat.ru – В Московском авиационном институте разработали методы компьютерного моделирования, позволяющие прогнозировать вихревое кольцо – опасный режим работы вертолетных винтов, который является одной из частых причин авиационных происшествий и катастроф. Об этом сообщает AVIA.RU.
“Режим вихревого кольца возникает при крутом снижении вертолета с вертикальными скоростями примерно 6–10 м/с. В этот момент струя воздуха, отбрасываемая несущим винтом вниз, сталкивается с внешним набегающим потоком. Это приводит к торможению и развороту струи в обратном направлении, после чего она вновь захватывается и начинает циркулировать вокруг винта. В таком режиме несущий винт резко теряет тягу, появляются сильные вибрации, и вертолет начинает стремительно терять высоту. При отсутствии правильных и своевременных действий пилота возможна катастрофа”, – рассказывает один из авторов проекта, доцент, преподаватель кафедры 102 «Проектирование вертолетов» МАИ Павел Макеев.
Изучение режимов снижения традиционными методами имеет множество ограничений: летные испытания опасны и дороги, экспериментальные стенды на земле – технически сложны и также требуют больших затрат на установку. Современное CFD-моделирование с применением известных пакетов программ также малоэффективно из-за чрезвычайной ресурсоемкости задачи. Поэтому в МАИ разработали две взаимодополняющие методики. Первая – метод численного моделирования аэродинамических характеристик винтов в режиме вихревого кольца, который обеспечивает высокую точность и оперативность расчетов. Решение базируется на многолетних исследованиях кафедры 102. Вторая часть проекта – метод определения границ области возникновения режима вихревого кольца, основанный на анализе данных аэродинамики винта.
Преимуществом решения является то, что в расчетах учитываются индивидуальные особенности конкретного винта, что позволяет максимально точно прогнозировать появление и протекание опасных режимов.
Разработанные методы могут применяться для уточнения моделей динамики полёта в тренажерах, что позволит повысить качество подготовки пилотов. Также результаты пригодятся при разработке руководств по летной эксплуатации вертолётов. Сейчас полученные данные уже интегрированы в учебный курс «Аэродинамический расчет вертолета» – одну из ключевых дисциплин по специальности «Самолето- и вертолетостроение» в МАИ.
Работа над проектом продолжается: несмотря на завершение основного этапа, развитие методов и их применение к новым типам летательных аппаратов остаются приоритетными задачами.
“Проект подвел итог большому научному циклу, но перед нами открываются новые направления – например, анализ поведения винтов перспективных скоростных и преобразуемых винтокрылых аппаратов вертикального взлета и посадки, а также малых беспилотных летательных систем”, – говорит Павел Макеев.
