Евгений Семенович ВОЖДАЕВ

(1932 - 2008)

Вождаев Е.С. - выпускник кафедры 1957 года, профессор, д.т.н. (2007 г.), заместитель директора ЦАГИ им. Н.Е Жуковского.

Один из ведущих отечественных ученых в области теоретической и экспериментальной аэродинамики винтокрылых летательных аппаратов, автор теорий несущего винта вертолета в дисковой и лопастной постановке. 

     Им получены:

  • точные аналитические результаты в задаче о нестационарном поле скоростей винтовых вихрей, позволившие производить быстрые расчеты аэродинамических характеристик несущего винта на режимах висения и осевого обтекания  с помощью аппарата интегральных преобразований Фурье;

  • точное решение в импульсной теории несущего винта в приложении к режимам вихревого кольца, показана граница применимости импульсной теории;

  • для типовых законов распределения циркуляции вдоль лопасти на базе линейной вихревой теории винта в косом потоке - аналитические выражения для всех компонентов сил и моментов, действующих на одиночный несущий винт и на винты в продольной и поперечных схемах;

  • точное выражение для формулы Био-Савара в сжимаемом дозвуковом потоке газа, на основе которого показано, что влиянием сжимаемости на поле индуктивных скоростей от несущего винта в первом приближении можно пренебречь;

  • точные и численные методы расчета винта на косых режимах обтекания по квазилинейным лопастной и дисковой теориям, когда решение сводится к полиномам и функциям Лежандра и Якоби.

Е.С.Вождаевым было положено начало исследованиям по специализированным вертолетным профилям. До его работ на лопастях несущих винтов вертолетов использовались в основном профили NACA-230 и самолетные профили Я.М.Серебрийского, приспособленные к несущему винту.  Развитый им подход к проектированию вертолетных профилей, заключается в:

  • использовании полиномиальной аппроксимации контура профиля с непрерывной кривизной при варьировании таких параметров, как: радиус носка, кривизна средней линии, толщина;

  • расчет характеристик профиля на основе модели несжимаемой жидкости с оценкой влияния сжимаемости по методу С.А.Христиановича;

  • проверка характеристик отобранных профилей на основе испытаний моделей прямоугольных крыльев с относительным удлинением l=5 в трансзвуковой аэродинамической трубе Т-106 при натурных числах Маха и Рейнольдса.

Такая методология позволила разработать профили серий П51 - П53.  Характеристики профилей серии П53 заметно превзошли по аэродинамическому качеству  профили серии NACA и использованы в концевых сечениях лопасти несущего винта вертолета Ми-26. По инициативе Е.С.Вождаева в НИО-5 ЦАГИ была создана специальная группа аэродинамиков (В.А.Головкин, В.А.Анимица, А.А.Никольский и др.), которые продолжили и развивают это направление по настоящее время.

На основе теорий несущего винта, созданных Е.С.Вождаевым, были развиты исследования условий работы различных сечений лопасти несущего винта, по которым формируются определенные требования к концевым, средним и комлевым профилям.

Е.С.Вождаев принял непосредственное творческое участие в разработке стратегии и процессе создания:

  • профилей второго поколения (серия ЦАГИ-2) МО и СВ для вертолета Ми-26, обеспечивших существенный прирост полезной нагрузки вертолета;

  • профилей второго поколения серии НХ, которыми оснащены несущие винты вертолетов Ка-50/52, Ка-60/62;

  • профилей третьего поколения (серия ЦАГИ-3) КС, СБ для лопастей вертолетов Ми-28, Ми-38 (обратная унификация несущих винтов этих вертолетов с винтами Ми-35 и Ми-8/17 существенно улучшает летно-технические характеристики последних);

  • серии профилей ЦАГИ-4, которыми оснащен вертолет Ка-226;

  • серии профилей ЦАГИ-5, которая предназначена для скоростных вертолетов (V = 400 - 450 км/ч).

Под руководством и непосредственном участии Е.С.Вождаева ведется разработка и создание новых аэродинамических компоновок лопастей несущих винтов вертолетов, которая включает в себя расчет аэродинамических характеристик винтов с разработанными профилями на основе методов и вихревых теорий несущего винта, указанных выше, а также проведение экспериментальных исследований аэродинамических характеристик вновь разработанных винтов на их крупномасштабных моделях диаметром 4 -5 м при натурных числах Маха в аэродинамической трубе Т-104 ЦАГИ. Штатная методология испытаний, предложенная Е.С.Вождаевым, заключается в  «продувке» двух винтов: вновь разработанного и винта- прототипа. Такие сравнительные испытания позволяют выдавать промышленности надежные результаты.

 Целый ряд личных предложений Е.С.Вождаева по формам корпусов отечественных вертолетов и их элементов позволил, в частности, улучшить их аэродинамические характеристики за счет существенного ослабления диффузорных отрывов. Это работы по аэродинамической компоновке корпуса вертолета Ми-8 (в интересах создания Ми-38), по аэродинамике корпусов вертолетов Ми-38, Ка -50/52, Ка - 60/62, «Ансат».

Изложенные выше работы Е.С.Вождаева являются основными элементами созданной под его руководством и при непосредственной творческом участии комплексной расчетно-экспериментальной  системы  отработки  аэродинамики  отечественных вертолетов.