НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ВІДДІЛ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ У ГІДРОАЕРОМЕХАНІЦІ ТА ЕКОЛОГІЇ

     З ІСТОРІЇ ВІДДІЛУ

     Відділ створений у 2000 році на базі лабораторії гідродинаміки відривних течій відділу течій з вільними межами, якою з 1987 року керував кандидат технічних наук А. І. Циганюк (з 1987 по 1989 рік лабораторія знаходилася у складі відділу гідробіоніки та управління примежовим шаром). Протягом довгого часу відділ очолював член-кореспондент НАН України, докт. фіз.-мат. наук професор С. А. Довгий. Зараз у його складі працюють один доктор технічних наук (В. В. Мороз, зав. відділу) і шість кандидатів наук.

     ОСНОВНІ НАПРЯМКИ НАУКОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

• нестаціонарна гідроаеродинаміка крила-рушія, дослідження примежового шару й пристінних течій у районі криволінійних поверхонь;
• розрахунок нелінійних нестаціонарних характеристик крила скінченного розмаху, обтікання тривимірних тіл складної конфігурації;
• математичне моделювання явищ масопереносу в геофізичних середовищах;
• керування примежовим шаром шляхом подачі або відсмоктування рідини;
• гідробіонічні експериментальні дослідження кінематики та гідродинаміки плавникового рушія морських тварин з подальшим його технічним моделюванням на спеціально спроектованих установках;
• теоретичне й експериментальне дослідження впливу нестаціонарних процесів на аеродинамічні характеристики вертикально- і горизонтально-осьових роторів вітроустановок;
• дослідження течій в пористих покриттях і криволінійної пристенной струмені нестисливої рідини;
• створення геоінформаційних систем моделювання техногенних забруднень на основі оперативного метеопрогнозу з урахуванням рельєфу місцевості й атмосфери.

     ОСНОВНІ НАУКОВІ ТА ПРИКЛАДНІ РЕЗУЛЬТАТИ

• отримані фундаментальні результати, що стосуються фізичних механізмів утворення гідроаеродинамічних сил при коливаннях крил, розроблені методики візуалізації на гідродинамічному стенді малої турбулентності й отримані картини послідовного розвитку та руйнування вихорів у сліді за одиночним крилом, що коливається, й системою крил;
• встановлено, що урахування нелінійних деформацій вихрової поверхні, що сходить з тіла, дає можливість коректно моделювати нестаціонарні ефекти, пов'язані з фазовим зсувом гідроаеродинамічних сил, а також зі зміною їхніх амплітудних значень, оцінити внесок сил інерційної, циркуляційної та вихрової природи й пояснити механізм створення результуючих гідроаеродинамічних сил для різних режимів коливань;
• досліджено коливання системи крил типу «біплан» і «тандем» поблизу твердих стінок, в каналі, на режимах відривного та безвідривного обтікання, у тому числі, вплив примежового шару, поверхневої ежекції та відсмоктування;
• розроблено методи розрахунку інтегральних характеристик примежового шару за наявності розподіленого відсмоктування або вдуву однорідної рідини, подання до примежовий шар неньютонівської рідини, а також методи комбінованого керування примежовим шаром за допомогою вдуву й відсмоктування рідини;
• у галузі чисельних методів розв'язання сингулярних інтегральних рівнянь з початковими даними для розв'язку нестаціонарних задач розроблені удосконалення методу дискретних вихорів , що забезпечують задовільну збіжність для будь-якого ступеня нестаціонарності;
• методи розв'язання нелінійних нестаціонарних задач теорії крила застосовувалися до задач гідроавіації, пов'язаних зі злетом і посадкою на водну поверхню;
• запропоновано методи оптимізації пропульсивних характеристик плавникового рушія;
• на основі геоінформаційних технологій розроблено систему «Інформчорнобиль», а також ряд систем моніторингу й керування при дослідженні екологічних катастроф, систем у галузі охорони навколишнього середовища й дослідження природних ресурсів, систем підтримки прийняття рішень на основі математичного моделювання та експертних оцінок;
• розроблена, виготовлена і випробувана в гідролотку Інституту модель ротора вітроустановки з трьома прямокутними лопатями, які при обертанні ротора здійснювали кутові коливання, апробовані ефективні схеми та способи підвищення гідродинамічних характеристик коливних лопатей і потужностних характеристик ротора.

     За результатами комплексних досліджень запропоновано ряд технічних рішень щодо практичного використання коливних крил і систем крил в авіації та суднобудуванні. Співробітниками відділу отримано понад 60 авторських свідоцтв СРСР, патентів України та Росії на винаходи. Великий цикл робіт проведено спільно з російськими КБ ім. Г. М. Берієва (м. Таганрог), Військово-повітряною академією ім. М. Є. Жуковського, ЦАГІ та ін