Устройство для моделирования аэродинамических характеристик летательных аппаратов
ЛЕ -Тщ11ущуц„ и -: -, : е,д;„
О П И СА Н ИЙ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
378885
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 15.VI.1971 (№ 1671497/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 18.IV.1973. Бюллетень № 19
Дата опубликования описания 12ХП.1973
М. Кл. G 06g 7/44
Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете сйинистров
СССР
УДК 681.333(088.8) Авторы изобретения
А. О. Дитмаи, И. М. Гражданов, С. М. филатов, Н. А. Максимов, Г. П. Дианов и И. В. Дмитриевский
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для решения задач аэрогидромеханики при исследовании пространственного обтекания тел.
Известны устройства для моделирования трехмерных поступательно-циркуляционных потоков. Однако это устройство не позволяет решить нестационарную задачу циркуляцио:гного пространственного обтекания тел при неустановившемся движении. Предлагаемое устройство может быть использовано для решения (в первом приближении) нестационарных задач при колебательном продольном возмущенном движении самолета, или воздействии на летательный аппарат |вертикального порыва ветра и т. д.
Целью изобретения является расширение класса решаемых задач.
Предлагаемое устройство отличается тем, что содержит систему П-образных проводников, моделирующих нестационарную вихревую пелену, установленную в магнитной кабине в плоскости системы проводников, моделирующих стационарную вихревую пелену, блок контроля циркуляции, на вход которого подключены системы проводников, моделирующих вихревую пелену, шифраторы, вычислительный блок, подключенный к блоку вывода информации, а натурный исследуемь.й объект установлен в магнитной кабине и подключен к системе проводников, моделирующих стационарную вихревую пелену, причем первая группа датчиков, установленных на выходящей кромке натурного объекта, подключена через первый коммутатор к нульиндикатору, а вторая группа датчиков, установленных на натурном объекте, подключена через второй коммутатор ко входу первого
10 шифратора, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока, ко второму входу которого подключен выход второго шифратора, соединенного через третий коммутатор с выходом блока контроля цир15 куляции.
Итак, устройство позволяет получать данные эксперимента непосредственно на исследуемом объекте (самолете) без изготовления
его уменьшенной модели, а также обеспечи20 вает получение интегральных характеристик объекта (подъемной силы С„, продольного момента М,) при неустановившемся движении объекта при помощи вычислительного комплекса.
25 Если нарушается условие постулата Чаплыгина-Жуковского или другое условие, тс его необходимо восстановить изменением токов в проводниках, имитирующих стационарную пелену.
30 На фиг. 1 изображена блок-схема предла34к 7 4
378885
15 го
30
60 гаемого устройства; на фиг. 2 — схема моделирования обтекания крыла нестационарным потоком.
Устройство содержит магнитную кабину 1 с однородным магнитным полем ультразвуковой частоты по всему ее объему, исследуемый объект 2, размещенный внутри магнитной кабины, систему проводников 8, прикрепленную к выходящим кромкам и имитирующую стационарную вихревую пелену за движущимся объектом, систему 4 проводников, имитирующую нестационарную вихревую пелену и блок 5 питания обмотки магнитной кабины и проводников стационарной и нестационарной вихревой пелены. Кроме того, устройство содержит датчики б, контролирующие выполнение условия постулата
Чаплыгина-Жуковского на выходящей кромке объекта, коммутатор 7, подключающий поочередно контролирующие датчики к индикатору нуля, нуль-индикатор 8, блок 9 контроля циркуляции, служащий для измерения токов в проводниках стационарной и нестационарной вихревой пелены, комутатор 10, служащий для поочередного подключения выходов блока контроля циркуляции к шифратору. Шифратор 11 предназначен для преобразования сигналов, поступающих из блока 9 в код, удобный для работы вычислительного блока 12, а датчики 18 предусмотрены для получения информации о скоростях потока по поверхности исследуемого объекта.
Коммутатор 14 предназначен для поочередного подключения датчиков 18 к шифратору
15, служащему для преобразования сигналов с датчиков в код, необходимый для работы вычислительного блока 12. Помимо этого, устройство имеет блок 16 вывода информации.
При помощи блока 5 питания в магнитной кабине 1 по всему ее объему создается однородное магнитное поле +-1 --пой частотой около ЗО кги. Объект 2, выполненный из металла с высокой электропроводностью, вызывает возмущение однородного магнитного поля, аналогичное возмущению поля скоростей при обтекании этого тела идеальной жидкостью. Для приближения к картине обтекания реальной жидкостью накладывается квазистационарное циркуляционное магнитное поле той же частоты и в той же фазе, создаваемое проводниками 8, и циркуляционное поле сходящих вихрей, имитируемое проводниками с током. Наблюдая за нуль-индикатором 8, который при помощи датчиков б и коммутатора 7 дает общую картину рассогласования циркуляционного и потенциального потоков на выходящих кромках объекта
2, регулируют токи в проводниках 8 при помощи блока 5 питания до выполнения условия постулата Чаплыгина-Жуковского.
Момент выполнения этого условия регистрируется нуль-индикатором 8. При помощи системы из блоков 9, 10, 11, 12, 16 измеряются токи в проводниках 8, и затем задаются согласно расчету токи в проводниках 4 при помощи блока питания. После этого опять регулируются токи в проводниках 8, так как с введением токов в проводниках 4 условие постулата Чаплыгина-Жуковского нарушается. Затем снова измеряются токи в проводниках 8 и задаются новые расчетные токи в проводниках 4 и т. д.
Методом последовательных приближений добиваются выполнения условия постулата
Чаплыгина-Жуковского и наличия расчетных токов в проводниках 4. Затем получают результаты эксперимента по следующим схемам. Сигналы с блока 9 контроля циркуляции через коммутатор 10 и шифратор 11 поступают в вычислительный блок 12, который через блок 16 вывода информации выдает значение подъемной силы С„, а сигналы с датчиков 18 через коммутатор 14 и шифратор
15 поступают также на вычислительный блок
12, который через блок 16 вывода информации выдает значение момента М,.
Предмет .изобр ете ни я
Устройство для моделирования аэродинамических характеристик летательных аппаратов, содержащее магнитную кабину, натурный исследуемый объект, систему проводников, моделирующих стационарную вихревую пелену, блок питания, коммутаторы, нульиндикатор и группы датчиков, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит систему П-образных проводников, установленную в магнитной кабине в плоскости системы проводников, моделирующих стационарную вихревую пелену, блок контроля циркуляции, соединенный с системой проводников, моделирующих вихревую пелену, шифраторы, вычислительный блок, подключенный к блоку вывода информации, а натурный исследуемый объект установлен в магнитной кабине и подключен к системе проводников, моделирующих стационарную вихревую пелену, причем первая группа датчиков, установленных на выходящей кромке натурного объекта, юдключена через первый коммутатор к нуль-индикатору, а вторая группа датчиков, установленных на натурном объекте, подключена через второй коммутатор ко входу первого шифратора, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока, ко второму входу которого подключен выход второго шифратора, соединенного через третий коммутатор с выходом блока контроля циркуляции.
378885 йоичу 7 тисх 2исх 2исх исх риг.2
Составитель Е, Тимохина
Редактор Н. Данилович Техред Л. Богданова Корректор Л. Бадылама
Заказ 1883/15 Изд, 1Ча 436 Тираж 647 Подписное
ПНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
