Устройство для измерения угловых перемещений конструкции летательного аппарата

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения угловых перемещений конструкций летательного аппарата (ЛА) в тепловых камерах. Цель изобретения-обеспечение дистанционности измерений при испытаниях в тепловой камере. Устройство для измерения угловых перемещений конструкции ЛА 1 содержит генератор 3, соединенный сдатчиком , выполненным в виде передающей антенны 2 круговой поляризации, причем число антенн 2 определяется числом контролируемых точек ЛА 1, а также приемную антенну 5 линейной поляризации, подключенную к измерителю 6 коэффициента эллиптичности (КЭ). Приемная антенна 5 ориентирована в направлении фазового центра передающей антенны 2 круговой поляризации КЭ антенны 5 зависит от угла между нормалью и плоскостью излучателей апертуры антенны 2. При отклонении антенн 2 от направления к фазовому центру антенны 5 изменяется измеренное значение КЭ, которое является функцией угла поворота . Измеренное значение КЭ поступает в блок 7, где сравнивается с таблицей зависимости КЭ, по которой определяется угловое перемещение. 1 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 N 22/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4629284/09 (22) 02,01.89 (46) 30.09.91. Бюл. М36 (71) Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (72) А.Г,Дворников и Е.Е.Нечаев (53) 621.317.39 (088.8) (56) Баранов А.Н. и др. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолетов.

M.: Машиностроение, 1974. с, 270, Тэм же, с. 271, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ КОНСТРУКЦИИ

ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения угловых перемещений конструкций летательного аппарата (ЛА) в тепловых камерах. Цель изобретения — обеспечение дистанционности измерений при испытаниях в тепловой камере. Устройство для измере Ж 1681208 А1 ния угловых перемещений конструкции ЛА

1 содержит генератор 3, соединенный с датчиком, выполненным в виде передающей антенны 2 круговой поляризации, причем число антенн 2 определяется числом контролируемых точек ЛА 1, а также приемную антенну 5 линейной поляризации, подключенную к измерителю 6 коэффициента зллиптичности (КЭ). Приемная антенна 5 ориентирована в направлении фазового центра передающей антенны 2 круговой поляризации, КЭ антенны 5 зависит от угла между нормалью и плоскостью излучателей апертуры антенны 2. При отклонении антенн 2 от направления к фазовому центру антенны 5 изменяется измеренное значение КЭ, которое является функцией угла поворота. Измеренное значение КЭ поступает в блок 7, где сравнивается с таблицей зависимости КЭ, по которой определяется угловое перемещение. 1 ил, 1681208

Изобретение относится к области статических испытаний на прочность конструкций летательных аппаратов (ЛА), частности к измерениям угловых перемещений конструкций ЛА в тепловых камерах, Цель изобретения — обеспечение дистанционности измерений при испытаниях в тепловой камере, На чертеже дана схема устройства.

Устройство для измерения угловых перемещений (Arp) конструкций летательного аппарата (ЛА) 1 содержит датчики, выполненные в виде передающих антенн

2 круговой поляризации, жестко установленные HB конструкции ЛА 1 в контролируемых точках и подключенные к генератору

3 через схему 4 разводки, приемную антенну 5 линейной поляризации, последовательно подключенную к измерителю б коэффициента эллиптичности и блоку 7 регистрации. Антенна 5 установлена на подвижном блоке 8 перемещений и ориентирована в направлении фазового центра передающей антенны 2 круговой поляризации, Измерения проводятся в тепловой камере 9 с радиопроэрачным окном 10. Статические нагружения осуществляются при помощи рычажной системы 11, Устройство для измерения угловых перемещений конструкции летательного аппарата работает следующим образом.

В основе принципа работы лежит угловая зависимость коэффициента эллиптичности (КЭ) антенны, которая связывает значение КЭ и угол от нормали к плоскости излучающей апертуры антенны, Как правило КЭ = 1 только по направлению нормали, что позволяет считать, что антенна в данном направлении обладает круговой поляризацией. Для значений угла р, изменяющихся в пределах +90О, зависимость

КЭ от рмонотонно убывающая, что характеризует поле излучения антенны как эллиптически поляризованное. В случае применения в качестве излучающей антенны двух ортогональных вибраторов, запитанных током со сдвигом по фазе 90, при углах p= +90 будет иметь место линейная поляризация излученного поля в плоскосги, параллельной одному из ортогональных вибраторов. Для конкретной антенны зависимость КЭ = 1(p) может быть измерена априорно и записана в виде таблицы в память регистрирующего блока. Таким образом, при работе устройства антенна 2 запитывается через систему разводки 4

СВЧ сигнала от генератора 3 и излучает сигнал с круговой поляризацией в направлении нормали к своей излучающеи аперту10

50 ре. Сигнал принимается через радиопрозрачное окно 10 тепловой камеры 9 антенной

5 линейной поляризации, выполненной, например, в виде одиночного полуволнового вибратора, которая вращается в плоскости, перпендикулярной направлению распространения и риходя щей электромагнитной волны, и осуществляет измерение осевого отношения эллипса поляризации приходящего сигнала. Первоначальная установка антенны 5 в направлении фазового центра передающей антенны 2 осуществляется при помощи оптических устройств, установленных на подвижном блоке 8 перемещений. При этом ось оптических устройств визирования должна быть параллельна оси антенны, В процессе измерений к конструкции

ЛА посредством рычажной системы 11 прикладывается сила Р, вызывающая угловое перемещение (Ap) как конструкции ЛА 1, так и антенн 2, которые жестко прикреплены в точках конструкции ЛА, Передающие антенны 2 могут быть выполнены в виде двух ортогональных вибраторов, запитываемых током со сдвигом по фазе 90О, что позволяет производить измерения КЭ антенной 5 в их дальней зоне излучения, которая находится на расстоянии порядка 10 2, где 1. — рабочая длина волны генератора 3.

При этом направления продольных осей вибраторных антенн выбираются коллинеарными направлениям главных деформаций испытываемых конструкций, что упрощает обработку результатов эксперимента, При отклонении антенн 2 от направления к фазовому центру антенны 5 изменяется измеренное значение КЭ. которое является функцией угла поворота, т.е.

КЭ = f(Ap), Измеренное значение КЭ поступает в регистрирующий блок 7, где сравнивается с таблицей зависимости КЭ от Ар по которой определяется угловое перемещение Лр. Аналогичным образом определяются угловые перемещения для всех антенн 2, при этом антенна 5 передвигается на подвижном блоке 8 перемещений вдоль направления расположения антенн

2 и устанавливается в таком месте по отношению к антенне 2, где ее КЭ был равен 1 до начала испытаний. Места остановки блока 8 определяются до проведения нагружения ЛА нэ этапе калибровки установки.

Формула изобретения

Устройство для измерения угловых перемещений конструкции летательного аппарата, содержащее датчик, генератор и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 1681208

Составитель P. Кузнецова

Редактор О, Спесивых Техред М.Моргентал Корректор М, Шароши

Заказ 3307 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 что, с целью обеспечения дистанционности измерений при испытаниях в тепловой камере, введены последовательно соединенные приемная антенна линейной поляризации и измеритель коэффициента эллиптичности, выход которого подключен к блоку регистрации, которые размещены вне тепловой камеры, а датчик выполнен в виде передающей антенны круговой поляризации, жестко закрепленной на испытуемой конструкции летательного аппарата и подключенной к генератору, при этом при5 емная антенна линейной поляризации ориентирована в направлении фазового центра передающей антенны круговой поляризации.