Самолеты больше не замерзнут: в России научились моделировать крылья, устойчивые к обледенению

Российские ученые из МФТИ и МГУТУ разработали уникальный метод моделирования авиационных крыльев, способных эффективно противостоять обледенению.


Компьютерная программа, созданная исследователями, учитывает взаимодействие поверхностей с двухфазным воздушным потоком, содержащим газ и переохлажденные капли воды.

Главной задачей исследования стало изучение тепломассообмена и механического воздействия, которое воздух оказывает на крыло самолета. Ученые разработали модели, учитывающие изменения скорости молекул разреженных газов и капель воды, соударения с поверхностью, а также свойства материалов, используемых в конструкции.


Оказалось, что удлиненные самолетные крылья способствуют снижению скорости удара капель, что уменьшает риск их разрушения и проникновения в поры материала. Кроме того, гладкая поверхность понижает коэффициент сопротивления, минимизируя вероятность образования наледи.

С помощью новой математической модели можно не только оптимизировать форму крыла, но и подобрать материал, который эффективно противодействует обледенению.

Например, такие параметры, как сглаженность и длина поверхности, определяют интенсивность взаимодействия с потоком и помогают снизить тепломассообмен. Это важно для эксплуатации самолетов в условиях обильных осадков, сильного обледенения, а также при работе с разными аэродинамическими нагрузками.

Методика уже вызвала интерес у ведущих аэрокосмических компаний и нашла отражение в научных публикациях. Это подчеркивает значимость открытия не только для авиационной отрасли, но и для фундаментальной науки, в том числе далеко за пределами России.

Созданная учеными компьютерная программа пригодна для широкого спектра задач, включая управление теплообменом, напылением и аэродинамическим сопротивлением. Это делает ее универсальным инструментом в сфере авиастроения.


Обледенение крыльев и фюзеляжа самолета до сих пор остается одной из ключевых проблем в авиации. Это явление увеличивает аэродинамическое сопротивление, снижает подъемную силу и создает реальную угрозу жизни экипажа и пассажиров. Новые отечественные методы сделают полеты более безопасными.