А.И. Желанников, А.П. Мартынов
Военный авиационный технический университет
Экологические проблемы в районах крупных аэропортов в последнее время вышли на одно из первых мест. При заходе на посадку или при взлете за самолетами образуется спутный след. Под спутным следомпонимается область возмущенного воздушного потока за самолетом, в которой характеристики воздушного потока отличаются от характеристик невозмущенной среды. Обычно эта область представляет собой узкую зону, которая может распространяться за самолетом на несколько десятков километров и очень сильно зависит от аэродинамической компоновки самолета, его взлетного веса, скорости полета, состояния атмосферы и близости земли. Условно спутный след можно разделить на две области: ближний и дальний след. В области ближнего следа происходит его формирование и сворачивание в вихревые жгуты, а в области дальнего следа – движение, как правило, устойчивых, вихревых жгутов с последующим их затуханием или разрушением по причине волновой неустойчивости или вследствие «взрыва» вихря. Ближний след формируется в основном за счет вихрей, сходящих с несущих и управляющих поверхностей, струй двигателей силовой установки и пограничного слоя, сходящего с поверхности самолета. В дальнем следе, как это уже отмечено, наблюдается устойчивое движение вихрей с последующим их затуханием или разрушением. Наиболее сильный вклад в формирование спутного следа вносят вихри, сходящие с несущих и управляющих поверхностей. Их образование связано с возникновением аэродинамической силы.
В спутный след попадают продукты сгорания топлива в двигателях силовой установки. Эти продукты выпадают на землю, создавая тем самым зоны с повышенной концентрацией вредных веществ. Важно уметь определять такие зоны, с тем, чтобы прогнозировать их появление и концентрацию вредных веществ в них.
В докладе на основе метода дискретных вихрей описывается методика расчета траекторий весомых частиц и аэрозолей в спутном следе самолетов. Приводятся результаты расчета для некоторых современных самолетов.
На данном рисунке показан один из примеров расчета движения весомой частицы в спутном следе самолета военного назначения, выпущенной с конца крыла. В докладе будут приведены другие результаты.
