name: Физические особенности обтекания датчиков обледенения и решение практических задач, связанных с полетом гражданского самолета в условиях обледенения
keyword_list: датчики системы воздушных сигналов датчики обледенения обледенение термодинамический процесс нарастания льда система водности шероховатость метод конечного объёма
abstract: Обледенение самолета вызывает много негативных влияний на безопасность полета. Для обеспечения безопасности полета самолета в условиях обледенения важную роль играет надежная работа датчиков обледенения (ДО) и системы воздушных сигналов (СВС). Существует много работ, которые изучают проблему обледенения в общем. При этом мало подробных работ освещает тему обтекания датчиков в поле водности и тему их обледенения. Целью данной работы является исседование физических особенностей обтекания ДО на основе разработанной автором методологии численного моделирования нарастания льда, а также решение нескольких практических задач, связанных с полетом гражданского самолета в условиях обледенения. 
  Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: реализована модель турбулентности Спаларта-Алмараса с учетом шероховатости; разработана эффективная методика, позволяющая надежно решать систему уравнений водности; реализован метод SWIM нарастания льда на поверхности датчика обледенения и других поверхностях летательного аппарата; выполнена серия верификационных и валидационных расчетов. Основные результаты работы: на основе реализованной автором численной методики выполнено исследование физических особенностей обтекания датчиков обледенения; разработана методология определения исходных данных для стендовых испытаний датчиков системы воздушных сигналов в условиях обледенения на основе численного моделирования; разработана упрощенная методология предварительного выбора места расположения датчиков обледенения на основе численного моделирования физических особенностей нарастания льда в неравномерном поле водной фракции потока.
  На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы: применение модифицированной процедуры «распада произвольного разрыва» в совокупности с использованием интегрирования методом «локального шага» по времени позволяет не менее, чем на 10% ускорить расчет полей водности по сравнению с существующими методами; расчетное исследование физических особенностей обтекания датчика обледенения в условиях компоновки с элементами планера показали, что скорость нарастания льда в неравномерном поле водной среды с точностью не хуже 3% совпадает со скоростью нарастания льда в «эквивалентном» равномерном поле водной среды; методология определения исходных данных для стендовых испытаний датчиков системы воздушных сигналов в условиях обледенения позволяет определить параметры воздуха с точностью не хуже 2% и параметры водности с точностью не хуже 3%, что приемлемо для практического использования; упрощенная методология предварительного выбора места расположения датчиков обледенения на основе численного моделирования физических особенностей нарастания льда в неравномерном поле влажной фракции потока и результаты исследований физических особенностей обтекания подобных датчиков позволяет существенно сократить время предварительного проектирования ЛА.
chairman_dissertation_council.name: Иван
chairman_dissertation_council.surname: Егоров
chairman_dissertation_council.patronymic: Владимирович
chairman_dissertation_council.position: Главный научный сотрудник
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: G-7091-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7102044540
chairman_dissertation_council.rinc_id: 61403
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Анатолий
organization_supervisor.surname: Баган
organization_supervisor.patronymic: Анатольевич
organization_supervisor.position: Проректор по научной работе
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 30.17.35
rubrics.name: Тепломассоперенос
rubrics.code: 30.17.53
rubrics.name: Прикладная аэродинамика
rubrics.code: 30.17.31
rubrics.name: Пограничный слой
oecds.code: 01.03.UB
oecds.name: PHYSICS, APPLIED
oecds.code: 01.03.UF
oecds.name: PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS
speciality_codes.name: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов
speciality_codes.code: 05.07.01
supervisors.fio: Михайлов С.В.
supervisors.scientific_degree: Кандидат технических наук
supervisors.speciality_code: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
protection_organization.short_name: МФТИ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
protection_organization.ogrn: 1027739386135
protection_organization.supervisor_name: ДМИТРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: ЛИВАНОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ВИКТОРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: МФТИ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
author_organization.ogrn: 1027739386135
author_organization.supervisor_name: ДМИТРИЙ
author_organization.supervisor_surname: ЛИВАНОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ВИКТОРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения