Разработка виртуального аэродинамического испытательного полигона для тестированиябеспилотных воздушных судов

Основная цель проводимой НИОКР - создание виртуального аэродинамического испытательного полигона (ВАИП) для тестирования цифровых прототипов беспилотных воздушных судов (БВС) в широких диапазонах реалистичных условий окружающей среды и сценариев полета. Задачами первого этапа НИОКР было проведение стендовых испытаний БВС самолетного и коптерного типа, а также проведение численного моделирования стендовых испытаний на базе настроенных цифровых моделей по результатам натурных испытаний. Основным результатом первого этапа выполняемой НИОКР является завершение полного цикла натурных испытаний БВС, включающих определение действующих сил и моментов на БВС, а также проведение визуализации обтекания крылового профиля БВС самолетного типа, включая его круговую продувку. Был завершен полный цикл численного моделирования соответствующих натурным испытаний БВС на базе настроенных моделей по результатам натурных испытаний. Разработан пользовательский интерфейс виртуального аэродинамического полигона, предназначенный для обеспечения одновременной работы в системе большого числа пользователей, где максимальное число пользователей ограничено лишь мощностью сервера размещения, обладающего системой аутентификации и авторизации, высоким уровнем юзабилити, масштабируемости и кроссбраузерности. Благодаря этой разработке была достигнута высокая автоматизация выполнения численного моделирования испытаний БВС. Задачами второго этапа НИОКР было проведение валидации и настройки численных моделей на базе стендовых натурных испытаний. Основными результатами второго этапа выполняемой НИОКР являются валидированные и настроенные модели БВС, включающие все основные полетные режимы БВС. Был завершен полный цикл численного моделирования маневров БВС в стационарной постановке. В результате проведения второго этапа исследования был разработан прототип ВАИП, валидированы численные модели, на основе которых возможно прогнозирование результатов соответствующих натурных испытаний. Были определены аэродинамические характеристики валидированных моделей БВС при маневрировании (стационарная постановка). Основной задачей третьего этапа НИОКР было внедрение возможности решения задач в среде ВАИП в нестационарной постановке на основе валидированных моделей БВС самолетного и коптерного типа. Основными результатами третьего этапа выполняемой НИОКР являются разработанные и настроенные модели БВС для проведения виртуальных испытаний в нестационарной постановке, включающие все необходимые настройки программы-решателя. Настроенные модели были испытаны, на основе чего был разработан альбом виртуальных испытаний. С целью обеспечения воспроизводимости нестационарных виртуальных испытаний в среде ВАИП в конфигурационные файлы виртуального испытательного полигона были внесены дополнения и изменения. В результате проведения третьего этапа были разработаны и настроены модели для проведения виртуальных испытаний в нестационарной постановке для режимов полета, разработан альбом виртуальных испытаний в среде ВАИП, внесены изменения и создана рабочая версия ВАИП на основании результатов моделирования и валидации. Основными задачами заключительного четвертого этапа настоящей НИОКР были доведение рабочей версии ВАИП до готового к использованию продукта и составление документации к ВАИП. Основными результатами этапа являются: доработка ВАИП с учетом специфики нестационарных задач, добавление всех необходимых вариантов настроек для постановки любой стационарной и нестационарной задачи внешнего обтекания БВС потоком воздуха; добавление автоматической обработки результатов виртуальных испытаний с представлением получаемых аэродинамических характеристик БВС; линии тока, поля скоростей, температур.