DE947576C

DE947576C - Anordnung zur Messung von Auftriebs-, Widerstands- und Momenten-beiwert von Fluegelprofilen im Fluge

Info

Publication number: DE947576C
Application number: DEB33064A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Blume; Dipl-Ing Wilhelm Van Nes
Original assignee: WALTER BLUME DIPL ING
Current assignee: WALTER BLUME DIPL ING
Priority date: 1954-10-21
Filing date: 1954-10-21
Publication date: 1956-08-16

Description

Modellmessungen im Windkanal sind gewöhnliche gegenüber der Großausführung mit Ahnlichkeitsfehlern behaftet, abgesehen davon, daß der Turbulenzgrad eines Windkanals immer größer als der der freien Atmosphäre ist. Strömungsbeeinflussungen, die durch Eingriff in die Grenzschicht erfolgen, sind aber abhängig von der Reynoldschen Zahl Re = -^- die bei Großausführung und Modell übereinstimmen

ίο muß, wenn das Ähnlichkeitsgesetz erfüllt ist.

Es ist daher zweckmäßig, gewisse Messungen im Flugzeug in der freien Atmosphäre durchzuführen, um brauchbare Resultate zu erhalten. Von Interesse ist hierbei bei Profilen oder ähnlichen Strömungskörpern die Messung von Auftrieb, Widerstand und Moment bzw. die Ermittlung der entsprechenden Koeffizienten. Während im Windkanal die Messung dieser Größen durch die Dreikomponentenwaage erfolgt, muß beim Flugversuch eine andere Methode angewendet werden.

Erfindungsgemäß wird folgende Anordnung vorgeschlagen: Ein Testflächen-Abschnitt, der zweckmäßig mit Endscheiben versehen ist, wird im Flügel des Versuchsflugzeuges derart an einem Biegestab und einem Zugglied gelagert, daß am Biegestab zwei Kraftkomponenten und am Zugglied die dritte Kraftkomponente gemessen wird.

Auf dem Biegestab sind zwei um 90⁰ .versetzte Dehnungsmeßstreifen angebracht, welche die Längenänderung des auf Biegung beanspruchten Stabs in zwei Komponenten messen. Daraus kann Größe und Richtung der in den Flügellagerpunkten auftretenden Kräfte ermittelt werden.

Der dritte Meßstreifen ist an dem Zugglied angebracht. Hiermit sind alle Größen gegeben, die zur Ermittlung von Auftrieb, Wiederstand und Moment erforderlich sind.

Es ist nämlich das Biegemoment zwischen den beiden Flügellagerpunkten konstant. (Abb. III).

4 ^1V >

Mt = — T₁ (b — a)
4

Aus T₁ und 2V₁ ergibt sich die resultierende Kraft

und der Winkel von R₁ zu

Addiert man hierzu geometrisch die im Meßlenker ermittelte Kraft N₂, so hat man die Größe und Richtung der auf die Testfläche wirkenden Kraft. Ist der ' Lenker in Richtung der Normalkraft angebracht, so ist

R = Y(N₁ + N₂)* + T₁' (Abb. IV)

und

Der Abstand e des Angriffspunktes der Resultierenden ist durch e = c gegeben, worin c der Abstand des Meßlenkers vom vorderen Drehpunkt in Tangentialkraftrichtung ist.

Da α an einem Windfahnenmesser abgelesen werden kann und der Staudruck durch die Fahrtanzeige bekannt ist, stehen sämtliche Größen zur Bestimmung der Koeffizienten c_a, c_w und c_m zur Verfügung.

An den Seiten der Testfläche können in bekannter Weise Endscheiben angeordnet werden.

Ein Ausführungs-Beispiel ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. I den Schnitt von Flügel mit Testfläche und deren Lagerung,

Abb. II die Draufsicht von Flügel mit Testfläche und deren Lagerung,

Abb, III den Momentenverlauf am Biegestab,

Abb. IV die graphische Darstellung der Kräfte.

Ein den Flügel ι des Versuchsflugzeuges ummantelnder Testflächenabschnitt 2 ist folgendermaßen im Flügel gelagert: Ein Biegestab 3 ist drehbar im Flügel angeordnet. An diesem ist mittels der Stütze 4 die Testfläche 2 starr befestigt.

An einem flügelfesten Lagerpunkt 5 ist mittels eines Zuggliedes 6 die dritte Lagerung der Testfläche 2 geschaffen. Zwischen Testfläche 2 und Flügel 1 ist ein kleiner Spalt vorgesehen, so daß die Kraftübertragung lediglich über die Stütze 4 und das Zugglied 6 erfolgt.

Auf dem Biegestab 3 sind Dehnungsmeßstreifen 7 und 8 um 90⁰ versetzt angebracht, welche die Längenänderung des auf Biegung beanspruchten Stabes 3 in zwei Komponenten messen. Ein dritter Dehnungsmeßstreifen 9 ist an dem Zugglied 6 angebracht.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Messung der Kräfte- und Momentenbeiwerte von Flügelprofilen oder ähnlichen Strömungskörpern im Fluge, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kraftkomponenten mittels eines Biegestabes, dessen Biegemoment zwischen den Lagerpunkten konstant ist, und die dritte Kraftkomponente mittels eines Zug- bzw. Druckgliedes gemessen werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu messende Körper- -den Flügel des Versuchsflugzeuges ummantelt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmessung mit Widerstandsdehnungsmessern erfolgt.

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