NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG KHÍ ĐỘNG LỰC CỦA CÁNH QUAY TRỰC THĂNG XÉT ĐẾN SỰ TƯƠNG TÁC VỚI THÂN VÀ MẶT GIỚI HẠN
Cơ kỹ thuật (Mã số: 9.52.01.01)
Luận án này tập trung giải quyết nhu cầu cấp thiết về nâng cao khả năng điều khiển và đảm bảo an toàn trong khai thác trực thăng (TT), đặc biệt trong các điều kiện địa hình và thời tiết phức tạp. Nghiên cứu xác định chính xác bộ dữ liệu vận tốc dòng khí khi TT cất/hạ cánh, làm cơ sở cho các dự án thiết kế và đảm bảo an toàn bay. Tác giả đã xây dựng mô hình cánh quay trực thăng (CQTT) có xét đến các yếu tố phi tuyến không dừng, ảnh hưởng cảm ứng từ các thành phần khác của TT và bề mặt địa hình.
Mục đích chính của luận án là xây dựng mô hình toán và phương pháp xác định các đặc trưng khí động của CQTT khi có ảnh hưởng của thân và mặt giới hạn. Đồng thời, luận án khảo sát bài toán tương tác khí động giữa cánh quay, thân TT và mặt giới hạn, nghiên cứu mô phỏng sự biến đổi đặc tính khí động của CQ khi xét tương quan vị trí giữa CQ với thân TT, và ảnh hưởng của hình dạng, kích thước mặt giới hạn trong các trường hợp TT hạ cánh. Đối tượng nghiên cứu bao gồm CQTT có một hay nhiều lá cánh, thân TT có thể tích 3D, mặt giới hạn với kích thước và hình dạng tùy ý, cùng với tương tác cảm ứng khí động giữa các thành phần này.
Phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết xoáy và mô phỏng số. Luận án đóng góp mới trong việc xây dựng mô hình toán nghiên cứu tương tác khí động giữa các thành phần trong hệ đa vật bằng phương pháp xoáy rời rạc (XRR), áp dụng mô hình xoáy khuếch tán để hoàn thiện mô hình toán. Điều này tạo ra một bộ công cụ tính toán linh hoạt, chính xác, phục vụ hiệu quả công tác huấn luyện phi công và các dự án khoa học trong nước.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc xây dựng mô hình toán phi tuyến không dừng xác định đặc trưng khí động của CQ có xét đến ảnh hưởng của thân TT và mặt giới hạn bằng phương pháp XRR với phần tử xoáy hình tứ giác, áp dụng mô hình khuếch tán xoáy để mô tả quá trình khuếch tán của màn xoáy trong không gian, làm cho mô hình toán hoàn thiện và gần thực tế hơn. Luận án cũng mô tả được sự tương tác khí động giữa các thành phần trong hệ đa vật và cung cấp một chương trình thuật toán tin cậy, đã được kiểm chứng để nghiên cứu các bài toán khí động phức tạp.