Устройство для моделирования изгибных аэроупругих колебательных корпусов летательных аппаратов

 

(61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заяв лено 04,01. 73 (21) 1866966/1 8-24 (51) М. Кл.

5 06 tI 7/68 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.755юллетень № 31 (45) Дата опубликования описания 11,11.75

Гасударственный намитет

Савета Мнннстрав СССР са делам нзабретений н атирытнй (53) УДК

68 1.33 3 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Л. Пыфанский и Е. М. Набока (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗГИБНЫХ АЭРОУПРУГИХ

КОЛЕБАНИЙ КОРПУСОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для исследования изгибных аэроупругих колебаний корпусов летательных аппаратов в плоскости, перпендикуляр- 5 ной потоку.

Известно устройство для моделирования изгибных колебаний стержней, содержащее звуковой генератор и последовательно включенные дроссели, которые через транс- .10 форматоры с последовательно включенны ми вторичными обмотками подключены к соответствующему числу конденсаторов и генераторов тока.

Однако известное устройство не позволяет моделировать изгибные аэроупругие колебания корпусов летательных аппаратов в плоскости, перпендикулярной потоку, так как не имеет электрического аналога аэродинамических сил, возникающих при обтекании корпуса воздушным потоком.

Цель изобретения - расширение области применения устройства.

Для достижения этой цели в схему известного устройства включается диф- ; .ференцируюший усилитель, вход которого подключен к звуковому генератору, а вьт.ход соединен с входами генераторов mk4:

Предлагаемое устройство, сохраняя простоту моделирования изгибных коле-.:

1 баний с помощью известного устройства, позволяет моделировать изгибные аэроупругие колебания корпусов лететтельньМ аппаратов в плоскости, перпендикулярной потоку.

На чертеже показана одна йз ячеек . устройства для моделирования изгибных" аэроупругих колебаний корпусов летатель-. ных аппаратов.

Устройство содержит звуковой генера р j1, последовательно включенные дрбссели 2, которые через трансформаторы

3 с последовательно включенными в1о-» ричными обмотками подклточены к соотг ( ветствующему числу конденсаторов 4, генераторы тока 5, дифференпируюптий усилитель 6<вход которй о подключен к звуковому генератору, а выход соади н и с входами генепаторов. тока

481915

7 (ф— Ч S)Siieы1, - сила Кармана; — безразмерный коэффициент Кармана;

- плотность срецы;

- плошадь ммделя; — скорость потока круговая частота силы Кармана(рад/сек где

Принммая во внимание число Струхаля

-0,22 (2) где 4 - частота обегания вихрей; р вЂ,циаметр корпуса летательного аппарата;

Приводим силу Кармана,,цействуюшую на элемент корпуса длиною ЬХ к виду, удобному для объяснения работы предлагаемого устройства;

У =ах(с .— ) D s — ) $in, о а т — g (з)

4 а V и 1 р

Устройство для моделирования изгибных аэроупругих к лебаний в плоскости, пер-пендикулярной потоку, работает следующим образом.

Напряжение звукового генератора

Ц с ДЯр аф подается на вход,цифференци3f рующего усилителя 6. С выхода дмфференцирующего усилителя напряжение, пропор- цмональное производной по времени от входного напряжения, К,®4 . gggа f подается на вход каждого генератора тока 5.

Генераторы тока преобразуют поданные на е„них напряжения в токи g = Q

3 с конценсаторамм 4. Так как для иэ3

Прй обтекании корпуса летательного аппарата воздушным потоком в кильватер

:,,ной области зарождаются вихри (вихри

Кармана) которые идут в чередующемся порядке по направлению вращения. Отделенме вихрей на чередующихся сторонах кор пуса летательного аппарата является приЧи ной возникновения на нем гармонически изменяющейся силы, перпендикулярно направ ленмю потока. Интенсивность этой силы может быть предсхавлена в виде гибной модели, построенной по второй системе электромеханических аналогий, в качестве аналога силы прмнята производ, ная от тока по времени, а аналогом прогйO

5 ба принято напряжение на конденсаторах, то производные от токов, вырабатываемых генераторамм токов, =-(Gp А) м sin м%

10 (4) тм принять:

О +4 fi =со

> И- C PD — S=(C.V )

tO +3i)2

Итак, скорость потока воздуха, оттесненна к диаметру корпуса —, эацается в моv

D пели частотой звукового генератора, а ам

30 плитуда силы — проводимосТью генератороВ тока 6, коэффициентом масштаба дифферен» ц ируюшего усилителя К и амплитудой напря1 жения звукрвого генератора.

35 Параметры колебаний иэмеряю1ся катодными вольтметрами и осциллографами. Формы и частоты иэгибпых колебаний определяются резонансным методом„

Предмет изобретения

Устройство для моделмрования изгибных аэроупругих колебаний корпусов летатель- ; .ных аппаратов, содержащее звуковой гене

43. .ратор и послодовательно включенные црос- сели, которые через трансформаторы с последовательно включенными обмотками под

\ ключены к соответствующему числу концем

:саторов и генераторов тока, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения области применения, оно. содержит дифференцируюшмй усилитель, вход которого подклк3чен к звуковому генератору, а выход соединен с входами генераторов тока.

55 являются аналогамм сил, действующих на корпус в плоскости, иерпендикулярной потоку.

Знак " " в формуле (4) существенной

15 ролм не играет, так как ток Ii является виешнмм по отношению и модели. Измене4 нме знака тока соответствует изменению начала отсчета времени, Сравнивая выражения (3) и (4), при20 нммая для простоты масштабные коэффициенты равные единице, приходим к необходимос481!Э 15

Составитель С,Цыфайсйнй

Техред H.Караттдашова КорректоР ДЯрлова

Редактор Е. аащар

Филиал ППП Патент", г. Ужгороц, ул. Проектная, 4

Закан :+797 Изд. И 439 Тираж 679

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4