Патенты автора Лагутин Вячеслав Иванович (RU)
Газодинамическая барокамера // 2770320
Изобретение относится к экспериментальной аэрогазодинамике и касается определения газодинамических нагрузок на модели летательных аппаратов (ЛА) с работающими двигательными установками (ДУ) при разделения высотных ступеней. Газодинамическая барокамера (ГДБ) содержит вакуумную камеру, системы вакуумирования, управления, измерений и газообеспечения с трубопроводом подачи газа, активную модель ЛА с сопловым блоком для имитации струй работающей ДУ и пассивную модель с подключенным к системе измерений силоизмерительным устройством, установленным на державке координатника. Координатник размещен на площадке обслуживания, закрепленной в рабочей зоне вакуумной камеры. ГДБ снабжена жесткой рамой для вертикального крепления, выполненного по форме кормовой части отделяющейся ступени активной модели. Компактное силоизмерительное устройство размещено в полости передней части пассивной модели, выполненной в виде тонкостенной оболочки по форме отделяемой ступени с фермой и элементами межступенного отсека. Достигается снижение влияния деформаций и колебаний конструкции при вакуумировании и «ударном» запуске модельной ДУ, обеспечение возможности проведения испытаний при малых расстояниях между разделяющимися ступенями, снижение влияния моментных нагрузок на результат измерения сил. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Предложение относится к измерительной технике, в частности к способам и устройствам для калибровки тензометрических весов (ТВ), предназначенных для измерения в потоке аэродинамической трубы действующих на испытываемую модель летательного аппарата компонентов аэродинамической силы и момента. Способ включает пошаговое приложение калибровочных нагрузок к хвостовику тензометрических весов, закрепленных своей метрической частью на измерительной раме калибровочного устройства, взаимодействующей посредством соединительных тяг с соответственно установленными на основной раме калибровочного устройства однокомпонентными образцовыми тензодинамометрами, и регистрацию выходных сигналов образцовых тензодинамометров, измерительных элементов компонентов калибруемых тензометрических весов и датчиков положения элементов устройства. При этом предварительно определяют зависимость изменения длины каждого силового звена «соединительная тяга - образцовый тензодинамометр» от величины воздействующей на указанное звено продольной нагрузки, а затем на каждом шаге приложения к тензометрическим весам калибровочных нагрузок перед регистрацией указанных параметров путем соответствующего нагрузке изменения длины соединительных тяг производят перемещение измерительной рамы в исходное положение относительно основной. Устройство содержит соединяемые в силовую цепь с калибруемыми тензометрическими весами измерительную раму для крепления метрической части тензометрических весов, взаимодействующую посредством соединительных тяг с соответственно установленными на основной раме однокомпонентными образцовыми тензодинамометрами, и установленные на основной раме нагружающие механизмы для взаимодействия с хвостовиком калибруемых тензометрических весов, узлы сопряжения элементов и аппаратуру для регистрации сигналов образцовых тензодинамометров, измерительных элементов компонентов калибруемых тензометрических весов и датчиков положения элементов устройства. Дополнительно устройство снабжено программно-управляемым механизмом корректировки положения измерительной рамы относительно основной в виде механизмов изменения длины указанных соединительных тяг, снабженных приводами, контролируемыми сигналами соответствующих образцовых тензодинамометров и датчиков положения элементов устройства. Технический результат заключается в повышение точности способа калибровки тензометрических весов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для изменения положения испытываемой модели в рабочей части аэродинамической трубы. Устройство содержит узел крепления державки с моделью, выполненный с возможностью поворота державки вокруг продольной оси, две пары шарниров, размещенных симметрично относительно вертикальной плоскости на узле крепления в двух точках, разнесенных по его длине, причем шарниры, размещенные на его хвостовой части, смещены по вертикали относительно его продольной оси на расстояние, соответствующее его максимальному повороту в вертикальной плоскости, и стойки обтекаемой формы, соединенные с одной стороны с указанными шарнирами, а с другой стороны - с каретками, взаимодействующими с автономными приводами их перемещения и закрепленными в рабочей части продольными направляющими. Указанные стойки передних шарниров на узле крепления державки соединены с кареткой жестко, а стойка шарниров хвостовой части узла крепления соединена с этой же кареткой с помощью шарнира и снабжена механизмом изменения ее длины и дополнительным автономным приводом, при этом указанная каретка со стойками посредством введенных дополнительно вертикальных направляющих установлена на каретке, размещенной на указанных продольных направляющих. Технический результат заключается в повышении жесткости устройства, точности позиционирования модели в рабочей части аэродинамической трубы и упрощении управления. 2 ил.
Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для изменения положения испытываемой модели в рабочей части аэродинамической трубы. Устройство содержит узел крепления державки для установки модели и три пары стоек, шарнирно соединенных вершинами с узлом крепления державки в двух точках, разнесенных по его длине, а основаниями посредством трех пар шарниров - с взаимодействующими с автономными приводами каретками, размещенными с возможностью продольного перемещения на двух направляющих, установленных в рабочей части симметрично относительно ее вертикальной продольной плоскости, причем шарнир, расположенный в хвостовой части узла крепления державки, смещен по вертикали относительно ее оси на расстояние, соответствующее ее максимальному повороту в вертикальной плоскости. Также устройство снабжено сменным плоским элементом, ориентированным по оси узла крепления державки и соединенным с ним в месте расположения хвостового шарнира, при этом соединение указанного элемента с узлом крепления державки осуществлено с возможностью изменения их взаимной угловой ориентации. Технический результат заключается в снижении потребной мощности приводов и обеспечении устойчивой работы устройства при ограничении размеров поперечного сечения и снижении аэродинамического сопротивления его элементов. 3 ил.
Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для изменения положения испытываемой модели в рабочей части аэродинамической трубы. Устройство содержит узел крепления державки для установки модели и три пары стоек, шарнирно соединенных одним концом с узлом крепления державки в двух сечениях, разнесенных по его длине, а другим концом, посредством трех пар шарниров, - с тремя каретками, размещенными на двух установленных в рабочей части продольных направляющих с возможностью перемещения посредством автономных приводов. Одна из направляющих установлена с возможностью поворота вокруг собственной продольной оси, а другая - жестко связанная с первой,- снабжена автономным приводом поворота и механизмом фиксации устройства в требуемых угловых положениях вокруг оси первой направляющей. Технический результат заключается в повышении жесткости и быстродействия устройства для задания положения модели в рабочей части аэродинамической трубы. 3 ил.
Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для испытания моделей летательных аппаратов в аэродинамических трубах, и может быть использовано для определения комплекса стационарных и нестационарных аэродинамических характеристик летательных аппаратов. Устройство содержит адаптер с узлом крепления испытываемой модели, установленный с помощью шарнира с возможностью свободного поворота относительно поперечной оси в заданных пределах на донной державке, размещаемой в рабочей части аэродинамической трубы, датчик углового положения адаптера с чувствительным элементом и якорем, силоизмерительный элемент, расположенный на передней части державки позади шарнира, и механизм установки и пуска модели с заданного начального угла в виде размещенного в теле державки пневмоцилиндра, шток которого взаимодействует с фиксатором и соединен с ловителем в виде обращенного к адаптеру раструба с наклонными и продольными относительно оси державки контактными поверхностями, взаимодействующими с центральной частью кулачка, закрепляемого на адаптере, фиксатор выполнен в виде перемещаемой вдоль державки втулки, взаимодействующей с периферийными частями кулачка. Также устройство содержит дополнительный шарнир, обеспечивающий свободный поворот адаптера в заданных пределах вокруг поперечной оси, перпендикулярной оси основного шарнира, и датчик углового положения адаптера в плоскости поворота дополнительного шарнира с якорем и чувствительным элементом. Чувствительный элемент установлен на державке по оси основного шарнира, а поверхность закрепленного на адаптере якоря, обращенная к чувствительному элементу, выполнена в виде цилиндра, ось которого параллельна оси дополнительного шарнира и смещена относительно оси основного, и сменные клиновые проставки между узлом крепления испытываемой модели и корпусом адаптера обеспечивают пересечение продольной оси узла крепления модели и точки пересечения осей указанных шарниров. При этом раструб ловителя механизма установки и пуска модели выполнен в виде воронки с конической и цилиндрической поверхностями, соосными со штоком пневмоцилиндра указанного механизма, а центральная часть кулачка выполнена в виде соответствующего цилиндрической поверхности ловителя цилиндрического пальца со сферической законцовкой. Технический результат заключается в расширении номенклатуры определяемых аэродинамических характеристик ЛА и приближении условий испытаний к условиям их натурного полета, в котором угловые колебания ЛА носят пространственный характер. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.
Газодинамическая барокамера // 2667687
Предложение относится к области экспериментальной аэрогазодинамики и может быть использовано для определения газодинамических нагрузок на модели летательных аппаратов с работающими двигателями при моделировании и экспериментальном исследовании струйного взаимодействия в процессах разделения высотных ступеней ракет-носителей, отделения космических аппаратов от разгонных блоков, причаливания, стыковки и расстыковки космических аппаратов на орбите, посадки космических аппаратов на поверхность планет с разреженной атмосферой и старта с них. В газодинамической барокамере, содержащей вакуумную камеру, системы вакуумирования, газообеспечения, управления и измерений, подключенное к системе измерений силоизмерительное устройство, активную модель летательного аппарата с сопловым блоком, соединенным с трубопроводом системы газообеспечения, пассивную модель и установленный в рабочей зоне вакуумной камеры координатник, координатник снабжен установленным на его выходе и подключенным к системам управления и измерений быстродействующим сервомеханизмом линейного перемещения с встроенным датчиком перемещения его штока, на котором закреплена пассивная модель, а активная модель летательного аппарата снабжена выполненной по форме его кормовой части тонкостенной оболочкой, отделенной зазором от соплового блока и закрепленной на силоизмерительном устройстве, корпус которого выполнен в виде соосных колец, соединенных симметрично размещенными вокруг их оси измерительными элементами, при этом упомянутый корпус охватывает с зазором сопловой блок и трубопровод и установлен соосно сопловому блоку. Технический результат – обеспечение возможности при кратковременном эксперименте измерения силового воздействия на активную модель летательного аппарата струй собственной двигательной установки, отраженных от пассивной модели или от поверхности посадки (старта), моделирования скорости относительного перемещения активной и пассивной моделей летательного аппарата и получения экспериментальных данных для разных расстояний между активной и пассивной моделями. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для изменения положения испытываемой модели в рабочей части аэродинамической трубы. Устройство содержит узел крепления державки для установки модели и три стойки, соединенные с одной стороны с шарнирами, установленными в двух точках, разнесенных по длине узла крепления державки, а с другой стороны - с тремя шарнирами, установленными на ползунах, размещенных на закрепленной в рабочей части продольной направляющей, и взаимодействующих с автономными приводами. Дополнительно оно снабжено дополнительной направляющей, установленной в рабочей части симметрично относительно вертикальной плоскости к основной, с дополнительными тремя ползунами и установленными на них дополнительными шарнирами, дополнительными шарнирами в двух точках на узле крепления державки, симметричными относительно вертикальной плоскости к основным, и дополнительными тремя стойками, соединяющими соответствующие дополнительные шарниры на узле крепления державки и ползунах. При этом соответствующие пары основных и дополнительных ползунов соединены перпендикулярными к вертикальной плоскости каретками, взаимодействующими с автономными приводами. Основной и дополнительный шарниры, размещенные на хвостовой части узла крепления державки, смещены по вертикали относительно продольной оси узла крепления державки на расстояние, соответствующее ее максимальному повороту в вертикальной плоскости. Части стоек, размещаемые в потоке аэродинамической трубы, выполнены обтекаемой формы, а части стоек, находящиеся вне потока и размещенные на одинаковых каретках, соединены перемычками. Технический результат заключается в повышении жесткости устройства и точности позиционирования модели в рабочей части аэродинамической трубы и расширении его функциональных возможностей. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕСЫ // 2599906
Изобретение относится к области аэромеханических измерений и может быть использовано в устройстве тензометрических весов, используемых для определения составляющих векторов аэродинамической силы и момента, действующих на модели летательных аппаратов в потоке аэродинамической трубы. Заявленные тензометрические весы содержат силовводящий и силовыводящий элементы для установки испытываемой модели и крепления тензовесов в рабочей части аэродинамической трубы, пятикомпонентный измерительный элемент поперечных сил, изгибающих и крутящего моментов, состоящий из продольных балок с установленными на них тензорезисторами, и измерительный элемент продольной силы, состоящий из подвижного и неподвижного оснований, разделенных вертикальными пазами и косым разрезом с уменьшением от корневого к периферийному размера поперечных сечений обеих оснований, соединенных между собой пакетами поперечно расположенных упругих шарниров и чувствительными элементами с установленными на них тензорезисторами. Подвижное и неподвижное основания измерительного элемента продольной силы выполнены в виде вилок встречного направления, каждая из которых состоит из цилиндрического опорного элемента и двух или более продольных балок, симметричных относительно продольной оси, с поперечным сечением в виде секторов окружности, образованных в корпусе измерительного элемента цилиндрической формы посредством фигурных наклонных продольных вырезов и вертикальных поперечных пазов, причем пакеты упругих шарниров выполнены дугообразной формы и размещены в выемках, образованных в продольных балках оснований около их корневых сечений, а чувствительные элементы установлены в выточках, образованных по краям в средней части продольных балок подвижного и неподвижного оснований и выполнены в виде прямоугольных рамок с продольными упругими пластинами и жесткими перемычками по концам, прикрепленных в средней части к указанным продольным балкам посредством поперечного цилиндрического ребра, сформированного на поверхности выточек. При этом концы продольных балок каждой из вилок подвижного и неподвижного оснований соединены между собой кольцевыми перемычками. Технический результат - повышение точности измерений продольной силы. 17 ил.
Заявленное изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для испытания моделей летательных аппаратов в аэродинамических трубах, и может быть использовано для определения их аэродинамических статических и динамических характеристик. Устройство содержит адаптер для крепления испытываемой модели, установленный с помощью шарнира с возможностью свободного поворота в заданных пределах на донной державке, размещаемой в рабочей части аэродинамической трубы, датчик углового положения адаптера, силоизмерительный элемент и механизм установки и пуска адаптера с заданного начального угла относительно державки в виде размещенного по оси в теле державки пневмоцилиндра, шток которого связан с фиксатором и ловителем, выполненным с наклонными и продольными относительно оси державки контактными поверхностями, взаимодействующими при движении штока с кулачком, закрепляемым на адаптере под заданным начальным углом. Кулачок выполнен в виде плоской вставки с тремя разнесенными по высоте контактными элементами, при этом контактные поверхности ловителя образованы на передней части штока на уровнях, соответствующих расположению контактных элементов кулачка. Фиксатор выполнен в виде установленной на поверхности державки с возможностью продольного перемещения втулки, взаимодействующей с наружными боковыми поверхностями кулачка и со штоком пневмоцилиндра посредством водила, размещенного в продольной прорези штока. Шарнир установлен в кольцевых корпусах, выполненных на консольной части державки, разнесенных относительно ее продольной оси и соединенных с ней посредством упругих продольных балок с тензопреобразователями, соответственно соединенными в мостовые измерительные схемы. При этом соединение указанных балок с телом державки осуществлено посредством образованных на теле державки двух жестких консольных продольных балок и четырех поперечно расположенных дугообразных перемычек, концы которых соединены с боковыми гранями продольных упругих и жестких консольных балок, а поперечные дугообразные перемычки выполнены в виде параллелограммов с упругими дугообразными балками, на поверхности которых размещены тензопреобразователи, соответственно соединенные в мостовые измерительные схемы. Технический результат заключается в расширении номенклатуры определяемых аэродинамических характеристик моделей летательных аппаратов, повышении надежности работы устройства, а также повышении точности испытаний. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.
ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ДИНАМОМЕТР // 2511060
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройству многокомпонентных тензометрических динамометров с внутренним каналом, и может быть использовано в различных областях техники (например, в робототехнике, экспериментальной гидро- и аэродинамике). Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение потребительских качеств динамометра за счет обеспечения максимально возможного проходного сечения его внутреннего канала, используемого для размещения коммуникаций. Это достигается тем, что в динамометре, содержащем симметричные относительно продольной оси два жестких кольцевых основания, две взаимно перпендикулярные пары продольных упругих балок с поперечными подрезами на внутренних поверхностях, промежуточное основание в виде двух дополнительных жестких колец, которые соединены между собой посредством четырех продольных упругих пластин, крестообразно расположенных в поперечном сечении вдоль боковых граней упругих балок, и выполнены с лысками напротив соответствующих пар упругих балок, связанных с кольцами промежуточного основания со стороны, противоположной соединенному с соответствующей парой упругих балок кольцевому основанию, и тензопреобразователи, размещенные на гранях упругих балок и упругих пластин, жесткие кольца промежуточного основания размещены напротив поперечных подрезов противолежащих продольных упругих балок, а на поверхности лысок этих колец выполнены поперечные выступы с профилем поверхности по форме подрезов соответствующих продольных упругих балок, отделенные от поверхности указанных подрезов зазором, величина которого выполнена превышающей величину деформации продольных упругих балок и пластин при максимальной измеряемой нагрузке. 10 ил.
