Устройство для определения координат контура аэродинамической тени на телах сложной форлпг :';.'=.;!'г; '/§ :.7екапатент'.!-:'bl^i«-в

 

35lll3

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рвслублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.1V.1970 (1чъ 1429371/40-23) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 13.IX.1972. Бюллетень М 27

Дата опубликования описания 11.Х.1972

М. Кл. б Olm 9/ОО

Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 629.7.018(088.8) Авторы изобретения

В. А. Воронцов, В. В. Груднистый, В. Ф. Камеко, В. В. Кошеленко, Ю. Т. Резниченко и Э. П. Яскевич

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ КОНТУР

АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕНИ НА ТЕЛАХ СЛОЖНОЙ ФОР .

В СВОБОДНОМОЛЕКУЛЯРНОМ ПОТОКЕ

Устройство относится к области моделирующей техники.

Известно устройство для определения аэродинамических характеристик тел сложной формы в свободномолекулярном потоке, основанное на принципе моделирования аэродинамического потока световым и содержащее осветитель, узел фоторегистратора и приспособление для крепления модели. Для обеспечения снятия индикатрис рассеивания с отдельных точек тела узел крепления фоторегпстратора выполнен в форме дуги, закреплен ной шарнирно, с пазами, по которым перемещаются салазки с фоторегистратором, а в центре дуги помещена укрепленная на регулируемой по высоте штанге исследуемая модель.

Это устройство, однако, отличается трудоемкостью процесса обработки индикатрис рассеивания с поверхности тела при расчете

его аэродинамических характеристик и ограниченности моделирования законов отражения молекул. В случае, если интерференция между отдельными частями тела несущественна, то задача по определению аэродинамических характеристик в условиях свободномолекулярного обтекания сводится к вычислению интегралов от известных функций, определяемых формой и положением тела (по освещенной части тела) . Наиболее сложным элементом расчета при этом является определение границ интегрирования, т. е. контура аэродинамической тени.

Предлагаемое устройство позволяет быстро определить границы интегрирования и заложить в дальнейшем в расчет различные схемы отражения молекул. Для этого оно снабжено ручным индикатором, выполненным в виде подпружиненного барабана, указывающего длину нити, и прикрепленной к нему трубки, являющейся направляющей нити, и связанного этой нитью с подвижной стрелкой каретки, причем на полуоси каретки, направленной по радиусу измерительного полукольца, шарнир15 но установлена шкала с подвижной стрелкой, вращающейся в плоскости шкалы.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Оно содержит источник параллельного пуч20 ка света, состоящий из параболического рефлектора 1 и электрической лампы 2 (типа

СЦ-98), закрепленной в фокусе рефлектора.

Рефлектор установлен на станине 3 и регулируется кронштейном 4. Исследуемая мо25 дель 5 покрывается светлой матовой краской, обеспечивающей хорошую видимость контура тени на поверхности, и устанавливается и фиксируется на оси б, на которой неподвижно посажен лимб 7, изготовленный из проз30 рачного материала. Ось б, шарнирно подве351113 шенная,на установочном кольце 8, вместе с моделью 5 и лимбом 7 поворачивается относительно кольца 8. Угол их поворота

0<у<2л отсчитывается по внешней шкале лимба 7 с помощью стрелки 9, закрепленной на кольце 8.

Установочное кольцо, являясь шкалой углов О, вращается в направляющих пазах двух поворотных узлов 10. Угол поворота кольца

0<0<2п отсчитывается отодного из узлов10.

Эти узлы, шарнирно соединенные с кронштейном 11, установленным неподвижно на станине в плоскости, перпендикулярной к лучам света, вместе с установочным кольцом поворачиваются относительно кронштейна. Угол их поворота 0< <2л отсчитывается по шкале 12, расположенной на станине 8. С осью 6 шарнирно соединено измерительное полукольцо 18, угол поворота которого 0<а<2л отсчитывается по внутренней шкале лимба 7 с помощью стрелки 9, закрепленной на полукольце. На полукольце 18, являющемся шкалой углов р, перемещается каретка 14. Угловое перемещение каретки в плоскости полукольца 0<р<л отсчитывается от оси б. На полуоси каретки 14, направленной по радиусу полукольца, шарнирно укреплена шкала 15 углов 6 с подвижной стрелкой 16, вращающейся в плоскости шкалы. Угол поворота подвижной стрелки 0<6<а/2 отсчитывается от полуоси каретки, а угол поворота шкалы

15 0<р<2л относительно каретки отсчитывается по шкале 17, закрепленной на каретке.

3а свободный конец подвижной стрелки 16 прикрепляется нить 18 ручного индикатора 19, который является счетчиком длины нити и предназначен для измерения радиус-вектора точки на поверхности модели в подвижной системе координат О Х Y> Z>, связанной с кареткой. Нить наматывается на подпружиненный барабан 20, показывающий ее длину. 3аостренная трубка 21 индикатора служит направляющей нити.

Плоский экран 22, установленный на станине перпендикулярно потоку света, служит для юстировки устройства, а также для определения площади проекции модели на данном угле атаки.

Для измерения сферических координат точек контура тени в системе координат О, Х У>

Z> исследуемую модель 5 устанавливают в исходное положение; ось б вставляют в сквозное отверстие модели, сов падающее с осью

ОХ системы координат, связанной с моделью, и подвешивают на установочное кольцо 8, Затем модель фиксируют на оси в таком положении, чтобы ось OY совпала по направлению с линией 0 — 180 внутренней шкалы на

10 лимбе 7. Поворачивая ось б и кольцо 8, устанавливают модель на заданные углы крена у тангажа О, рыскания ф и стопорят. Полукольцо 18 и каретку 14 на нем поворачивают в такое положение, чтобы точка С контура тени

15 лежала на конце прямой, образованной подвижной стрелкой 16 и натянутой нитью 18.

При этом конец трубки индикатора ставят в точку С, а нить, прикрепленная к этой стрелке, натягивается барабаном 20. Далее запи20 сывают з начения уголов a (3igi,б на шкалах

7, 13, 17, 15 соответственно, длину нити на индикаторе и переходят к следующей точке контура тени на данном угле атаки.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения координат контура аэродинамической тени на телах сложной формы в свободномолекулярном по30 токе, содержащее источник параллельного пучка света, моделирующий набегающий поток и приспособление для установки и закрепления модели в произвольном пространственном положении, отличающееся тем, что, 35 с целью упрощения эксперимента и повышения его производительности, оно снабжено ручным индикатором, выполненным в виде подпружиненного барабана, указывающего длину нити, и прикрепленной к нему трубки, 40 являющейся направляющей нити, и связанного этой нитью с подвижной стрелкой каретки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью измерения координат труднодо45 ступных точек, на полуоси каретки, направленной по радиусу измерительного полукольца, шарнирно установлена шкала с подвижной стрелкой, вращающейся в плоскости шкалы.

Редактор Д. Пинчук

Составитель М. Яшин

Техред А. Камышникова

Корректор Г. Запорожеи

Заказ 3467/6 Изд. М 1437 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2