АЕРОТУНЕЛ

АЕРОТУНЕЛ, инсталација у којој се вештачки ствара равномерно ваздушно струјање, у циљу истраживања и одређивања аеродинамичких карактеристика модела летелица или њихових делова, направљених у одговарајућој размери. Добро изведен а. треба да има: контролисану и равномерну брзину у радном делу, што мање вртложности и узбурканости у струјању, што већу брзину постављања модела и пуштања а. у погон, што дуже време и што већу брзину мерења и што већи енергетски фактор (однос кинетичке енергије ваздушне струје у радном делу према утрошеној снази погонског мотора). Класични параметри на бази којих се врши подела а. су брзина у радном делу, конструктивна концепција, време рада, радни притисак, радни флуид, намена, итд. Према опсегу брзина које се постижу у радном делу а. се деле на: подзвучне, окозвучне, надзвучне и хиперзвучне. Постоје две основне конструктивне схеме а.: с повратним каналом (једна иста количина ваздуха струји кроз а. укруг) и с отвореним каналом (стално се нови ваздух узима из атмосфере и по проласку избацује у атмосферу). А. за домен мањих брзина најчешће је изведен с повратним каналом и у стању је да ради у дужим временским интервалима (континуално), док су његове погонске групе обично елисног или вентилаторског типа. Ова конструктивна схема пружа и могућност промене радног флуида у а., а у циљу промене услова испитивања у радном делу (кавитациони или водени тунел, а. с натпритиском, а. с инертним гасом, криогени а. итд). A. великих брзина обично је изведен по схеми отвореног канала (ваздух се из резервоара са натпритиском пропушта кроз радни део, а затим у атмосферу). У смислу принципа рада постоје и обрнуте конструктивне схеме: атмосфера – вакуум резервоар. Надзвучни а. ради у кратким временским интервалима – рафално (од две-три секунде до више десетина секунди).

Трисонични а. је специјална вишефункционална експериментална инсталација с натпритиском, рафалног типа, у којој је могуће успостављање адекватног струјног поља у радном делу за испитивања модела у све три карактеристичне области брзина: подзвучној, окозвучној и надзвучној (слика 1). Најважнији део сваког а. је радни део, тј. део у којем је током испитивања смештен модел. Димензије радног дела морају бити доста веће од самог модела, тако да зидови не би реметили струјно поље око модела. Оне су пре свега условљене брзинским доменом и снагом погонске групе, која успоставља струјање у а. (потребна снага за погон сразмерна је димензијама попречног пресека његовог радног дела). Само највећи светски а. имају могућност да се у радни део сместе комплетне мање летелице и то само за испитивање при релативно малим брзинама. У случају окозвучних и надзвучних брзина у а. модели се обавезно израђују у прилично малој размери с обзиром на то да је потребна снага за погон а. сразмерна трећем степену брзине у радном делу. За ослањање модела у радном делу а. и за његово постављање у адекватан положај у односу на правац ваздушне струје користе се аероваге, које осим тога преносе аеродинамичке силе и моменте на одговарајуће мерне инструменте. Савремене аероваге су шестокомпонентне (независно се преносе три компоненте силе и три компоненте момента).

Први домаћи а., пројектанта Всеволода Сисојева, изграђен је у Ваздухопловно-техничком институту с ознаком Т-32, а пуштен у рад 21. V 1952. Од тада се модели наших авиона више не испитују у иностраним а. Водено-кавитациони тунел ознаке Т-33, пројектанта Слободана Зотовића, изграђен је у ВТИ, а пуштен у рад 1952. А. отвореног типа Т-31 истог пројектанта такође је изграђен у ВТИ 1954. Први над-звучни а. вакуумског типа АВБ-1 изграђен је на Машинском факултету у Београду. Пројектовао га је Мирослав Ненадовић, а у рад је пуштен 1958. Годину дана касније почео је с радом и а. истог типа Т-36, пројектован у ВТИ, пројектант С. Зотовић. Подзвучни а. АСБ-1, пројектанта М. Ненадовића, грађен је у периоду 1956−1958. на Маш. ф. (слика 2). Највећи домаћи подзвучни а. Т-35, изграђен у ВТИ (пројектант В. Сисојев), у оперативној је употреби од 1964. и има више измењивих радних делова (слика 3). Први хиперзвучни а. Т-34 изграђен је 1978. у ВТИ (пројектант Томислав Драговић). Трисонични а. Т-38, изграђен у ВТИ, у оперативној је употреби од 1986.

Вештачко струјање у а. око модела летелице, без обзира на начин његовог остваривања (вентилаторима, компресором, резервоарима са сабијеним/разређеним ваздухом, итд.) може се само донекле упоредити са стварним струјањем око ваздухоплова у лету. Да би се исходи аеродинамичких испитивања у а. могли користити, потребно их је поправити, узимајући у обзир дејство ометене струје ваздуха (тј. утицај зидова радног дела) као и дејство пораста брзине и притиска дуж осе радног дела. Ове корекције зависе од типа а., услова испитивања, поставке мерења итд.

ЛИТЕРАТУРА: М. Ненадовић, „Експериментална истраживања у развоју концепта летелица", Споменица у част нових чланова САНУ, 1967, 30.

Зоран Стефановић

*Текст је објављен у 1. књизи I тома Српске енциклопедије (2010)