Устройство для определения аэродинамических характеристик модели в сверхзвуковой аэродинамической трубе


 


Владельцы патента RU 2414691:

Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения аэродинамических характеристик моделей различных модификаций в сверхзвуковой аэродинамической трубе, и может быть использовано в авиационной и аэрокосмической промышленности. Устройство содержит модель со съемной головной частью, закрепленной на тензовесах путем посадки ее на коническую часть и зафиксированной гайкой, соединенных с державкой, установленной в трубе, тензостанцию и пульт управления. Корпус модели над тензовесами выполнен в форме стакана, снаружи которого установлена герметичная емкость. Емкость состоит из двух цилиндров, контактирующих с корпусом модели, закрепленных шайбой с фиксатором на торце стакана с отверстиями подачи охлаждающей жидкости через штуцера с клапанами в емкость. В последней расположены внутренний цилиндр с отверстиями на боковой поверхности, а на внешнем цилиндре размещена носовая часть модели, и внутри стакана стопорами зафиксирован переходник с кольцевым выступом, взаимодействующий с упором, расположенным на тензовесах. Технический результат заключается в повышении точности и надежности измерений аэродинамических характеристик моделей в аэродинамической трубе. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения аэродинамических характеристик модели в сверхзвуковой аэродинамической трубе, по которым определяются суммарные аэродинамические характеристики натурного изделия, движущегося со сверхзвуковой скоростью, и может быть использовано в авиационной и аэрокосмической промышленности.

Известно устройство для определения аэродинамических характеристик модели, содержащее модель тела вращения, закрепленную на тензовесах (внутримодельных тензометрических весах) посредством винта и установленную на державке в аэродинамической трубе (Н.Ф.Краснов и другие. Прикладная аэродинамика. Москва. Высшая школа. 1974 г., стр.23-97.

Существенным недостатком известного устройства является конструкция узла крепления модели к тензовесам, не обеспечивающего точность замера параметров моделей в сверхзвуковой аэродинамической трубе из-за мощного теплового потока, перетекающего с модели непосредственно на тензовесы. При числе Маха больше 5, температура торможения изменяется с 540° до 1500° при М, равном 10,5.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения сил и моментов, действующих на модель при испытаниях в сверхзвуковой аэродинамической трубе, содержащее модель со съемной головной частью, закрепленной на тензовесах путем посадки ее на коническую часть и зафиксированной гайкой, а тензовесы соединены с державкой, установленной в трубе, тензостанцию и пульт управления, расположенные в препараторской аэродинамической трубы (Н.Ф.Краснов и другие. Прикладная аэродинамика. Москва. Высшая школа. 1974 г., стр.277-282).

Недостатком известного устройства является то, что способ крепления модели, с использованием съемной головной части, закрепленной на тензовесах путем посадки ее на коническую поверхность тензовесов и зафиксированной гайкой, не позволяет обеспечить точность и надежность определения аэродинамических сил и моментов модели при больших сверхзвуковых скоростях потока в трубе из-за конструкции головной части модели, в которой в месте крепления тензовесов происходит мощная передача тепла от головной части на тензовесы, влияющая на точность и надежность измерения тензовесами параметров модели.

Кроме того, известное устройство с размещением весов в корпусе модели имеет погрешность в измерениях аэродинамических параметров из-за влияния теплового потока непосредственно от корпуса модели.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение точности и надежности измерения аэродинамических характеристик модели в сверхзвуковой аэродинамической трубе.

Указанный технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в устройстве для определения аэродинамических характеристик модели в сверхзвуковой аэродинамической трубе, содержащем модель со съемной головной частью, закрепленной на тензовесах путем посадки ее на коническую часть и зафиксированной гайкой, соединенной с державкой, установленной в трубе, тензостанцию и пульт управления, расположенный в препараторской трубы, корпус модели над тензовесами выполнен в форме стакана, снаружи которого установлена герметичная емкость, состоящая из двух цилиндров, контактирующих с корпусом модели и закрепленных шайбой с фиксатором на торце стакана с отверстиями подачи охлаждающей жидкости через штуцера с клапанами в емкость, в которой расположен внутренний цилиндр с отверстиями на боковой поверхности, а на внешнем цилиндре размещена носовая часть модели, и внутри стакана стопорами зафиксирован переходник с кольцевым выступом, взаимодействующий с упором, расположенным на тензовесах.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.

Устройство для определения аэродинамических характеристик модели в сверхзвуковой аэродинамической трубе содержит модель 1 со съемной головной частью 2, закрепленной на тензовесах 3 путем посадки ее на коническую часть 4 и зафиксированной гайкой 5, соединенных с державкой 6, установленной в трубе 7, тензостанцию 8 и пульт управления 9, расположенные в препараторской 10. Корпус 11 модели 1 над тензовесами 3 выполнен в форме стакана 12, снаружи которого установлена герметичная емкость 13, состоящая из двух цилиндров 14, 15, контактирующих с корпусом 11 модели 1, закрепленных шайбой 16 с фиксатором 17 на торце 18 стакана 12 с отверстиями 19 подачи охлаждающей жидкости 20 через штуцера 21 с клапанами 22 в емкость 13, в которой расположен внутренний цилиндр 14 с отверстиями 23 на боковой поверхности 24, а на внешнем цилиндре 15 размещена носовая часть 2 модели 1, и внутри стакана 12 стопорами 25 зафиксирован переходник 26 с кольцевым выступом 27, взаимодействующий с упором 28, расположенным на тензовесах 3.

Выполнение корпуса 11 модели 1 над тензовесами 3 в форме стакана 12, снаружи которого установлена герметичная емкость 13, состоящая из двух цилиндров 14, 15, контактирующих с корпусом 11 модели 1, закрепленных шайбой 16 с фиксатором 17 на торце 18 стакана 12 с отверстиями 19 подачи охлаждающей жидкости 20 через штуцера 21 с клапанами 22 в емкость 13, позволит значительно уменьшить влияние теплового потока с внешнего цилиндра 15 на работу тензовесов 3 из-за наличия охлаждающей жидкости 20 в емкости 13, что повышает точность и надежность получаемых результатов замеряемых аэродинамических параметров модели 1.

Выполнение герметичной емкости 13 из внутреннего цилиндра 14 и внешнего цилиндра 15, контактирующих с корпусом 11 модели 1, и закрепление их на торце 18 стакана 12 шайбой с фиксатором 17 упрощает конструкцию модели и снижает затраты при изготовлении модели 1.

Установка внутреннего цилиндра 14 внутри емкости 13 и выполнение на его боковой поверхности 24 отверстий 23 позволяет равномерно распределить охлаждающую жидкость 20 в емкости 13, что приводит к снижению теплового потока на тензовесы 3 с внешнего цилиндра 15, а следовательно, улучшает условия работы тензовесов и повышает точность замера аэродинамических характеристик модели 1.

Расположение на внешнем цилиндре 15 носовой части 2 модели 1 упрощает эксплуатацию модели 1 из-за установки штуцеров 21 с клапанами 22, обеспечивающих подачу охлаждающей жидкости 20 в емкость 13 непосредственно под носовой частью 2 модели 1 и сокращает время подготовки модели 1 к испытаниям.

Закрепление внутри стакана 12 стопорами 25 переходника 26 с кольцевым выступом 28, взаимодействующим с упором 29, расположенным на тензовесах 3, упрощает обслуживание модели 1, обеспечивает надежность крепления ее и снижает величину теплового потока, действующего на тензовесы 3.

В основе устройства для определения аэродинамических сил и моментов, действующих на модель, применяется весовой метод, основанный на применении внутримодельных тензовесов.

Работа устройства заключается в следующем. На державке 6 устанавливают тензовесы 3, с помощью гайки 5 упора 28 и кольцевого выступа 27 закрепляют переходник 26 на тензовесах 3, подключают тензовесы с тензостанцией 8 и пульт управления 9 в препараторской, собирается модель 1 без носовой части 2. С помощью шайбы 16 и фиксатора 17, и двух цилиндров 14 и 15 на стакане 12 собирают емкость 13, устанавливают на стакане 12 над отверстиями 19 штуцера 21 с клапанами 22. Затем в препараторской заправляют емкость 13 охлаждающей жидкостью 20 (например, вода). Охлаждающая жидкость 20 благодаря внутреннему цилиндру 14 равномерно заполняет емкость 13. Устанавливаем носовую часть 2 модели 1 и с помощью стопоров 25 закрепляем ее на переходнике 26.

Проверяется работа тензовесов и тензостанции на пульте 9, запускается аэродинамическая труба 7. При различных углах установки модели к потоку определяют аэродинамические характеристики модели посредством тензостанции.

Использование предлагаемого изобретения позволит значительно повысить точность измерения аэродинамических характеристик модели, сократить время проведения эксперимента в сверхзвуковой аэродинамической трубе и, как следствие, сократить сроки проектирования, изготовления и запуска в производство летательного аппарата.

Устройство для определения аэродинамических характеристик модели летательного аппарата в сверхзвуковой аэродинамической трубе, содержащее модель со съемной головной частью, закрепленную на тензовесах путем посадки ее на коническую часть тензовесов и зафиксированную гайкой, соединенных с державкой, установленной в аэродинамической трубе, тензостанцию и пульт управления, расположенные в препараторской, отличающееся тем, что корпус модели, соединенный с тензовесами, выполнен в форме стакана, снаружи которого установлена герметичная емкость, состоящая из двух цилиндров, контактирующих с корпусом модели и закрепленных фиксатором на торце стакана с отверстиями подачи охлаждающей жидкости через штуцера с клапанами в емкость, в которой расположен внутренний цилиндр с отверстиями на боковой поверхности, а на внешнем цилиндре размещена носовая часть модели, внутри стакана зафиксирован стопорами переходник с кольцевым выступом, взаимодействующий с упором, расположенным на тензовесах.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к определению характеристик штопора геометрически и динамически подобной свободно летающей модели летательного аппарата (ЛА) в воздушном потоке вертикальной аэродинамической трубы.

Изобретение относится к имитации космических условий работы объектов, в частности, в невесомости. .

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике и предназначено для определения характеристик аэродинамического демпфирования моделей самолетов с винтовыми движителями в аэродинамических трубах.

Изобретение относится к способу повышения точности измерений в аэродинамической трубе, который обеспечивает коррекцию измерений с учетом влияния подвесного устройства, с помощью которого модель устанавливается в трубе и которое содержит несколько проволок, причем на каждой проволоке устанавливают по меньшей мере одну оболочку для того, чтобы увеличить диаметр проволоки до эффективного диаметра.

Изобретение относится к области аэромеханических измерений и может быть использовано для измерения составляющих векторов аэродинамической силы и момента, действующих на модели летательных аппаратов, судов, испытываемых в аэродинамических трубах, опытовых бассейнах и гидроканалах.

Изобретение относится к экспериментальной аэрогазодинамике, в частности к средствам для установки и перемещения моделей различных летательных аппаратов в рабочих частях аэродинамических труб с высокими значениями скоростных напоров.

Изобретение относится к устройствам и способам для получения воздушного потока с заданными параметрами при стендовых испытаниях и может быть использовано для нагрева текучих сред, в частности, в аэродинамических трубах.

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. .

Изобретение относится к испытаниям воздушно-реактивных двигателей, в частности к измерению полного давления набегающего потока воздуха или газа. .

Изобретение относится к области аэродинамики и может быть использовано при изготовлении аэродинамических моделей (АДМ) транспортных средств, например самолетов, ракет, автомобилей, железнодорожного транспорта и т.д

Изобретение относится к линейному исполнительному механизму, в частности для дистанционного управления регулируемыми компонентами аэродинамических моделей

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям подкрановых конструкций

Изобретение относится к технике проведения климатических испытаний различных, в частности радиотехнических, изделий

Изобретение относится к области авиации, а именно к способам идентификации аэродинамических характеристик при проведении исследований летательных аппаратов

Изобретение относится к оборудованию для научно-исследовательских работ

Изобретение относится к аэродинамическим испытаниям на установках для исследования аэродинамических характеристик летательных аппаратов при работе силовой установки в режиме реверса тяги при движении летательного аппарата по взлетно-посадочной полосе

Изобретение относится к области аэродинамических испытаний, в частности к установкам для исследования режима реверса тяги силовой установки летательного аппарата при движении летательного аппарата по взлетно-посадочной полосе
Наверх