JPS61175541A - 風洞試験計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、航空機又は飛しよう体の風洞試験における
動的空気力の計測装置の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は、航空機又は飛しよう体に働ら〈空気力の成分
を示す説明図であり２図においてＸは軸力、Ｙは横力、
２は垂直力、Ｌはローリングモーメント、Ｍはピッチン
グモーメント、Ｎはヨーイングモーメントを示す。各空
気力は静的成分と動的成分に分けられるが、ローリング
モーメントの動的成分はロールダンピングと呼ばれ、航
空機のバンク運動特性、誘導角しよう体の誘導精度に係
るロール安定性に大きな影響を与える重要なパラメータ
である。

航空機又は飛しよう体のＸ軸まわりの運動方程式は。

Ｌ＝／；Ｉ、＋Ｌ、（ρ）＋Ｌψ（ψ、α）で表わされ
る。ここで、ψはＸ軸まわりの姿勢角。

ρはＸ軸まわりの姿勢角の角速度、ｈｄＸ軸まわりの姿
勢角の角加速度、エアはＸ軸まわりの慣性モーメント、
Ｌｐはロールダンピングであり９通常ρの１次関数であ
る。Ｌψは誘導ロールモーメントであり、ψと迎え角α
の複雑な関数である。定常状態ではρ−０なので Ｌ−ρ・Ｌρ＋Ｌψ（ψ、α） と書ける。更に、α−００時軸対称の飛しよう体では、
Ｌψ（ψ、０）−０であるので。

Ｌ寓ρ・Ｌｐ である。

第３図は、従来のロールダンピング計測法を示す断面図
であり、（りは胴体（２）と翼（３）から成る風洞試験
用縮尺模型、（４）は模Ｗ　（１）に働らく空気力を部
材の歪によって検出する天秤、（５）は天秤（４）を支
持するスティング、　ｆ６）Ｆｉ天秤（４）と模型（１
）を接続するアダプタ、（７）は模型（１）とアダプタ
（６）との相対回転を許すベアリング、（８）は模型＋
１１とアダプタ（４）の相対回転を止めるピンである。

従来の方法ではまず、模型（１）の翼（３）を、ローリ
ングモーメントＬが発生する様にひねっておいて。

回転止めのピン（８）を抜いて、模型（１）とアダプタ
（６１の相対回転を許す状態にして、風洞試験を行う。

この時ローリングモーメントによって生じるロール回転
の回転角速度ρを計測する。次に９回転止めのピン（８
）を入れて、模型（１）とアダプタ（６）の相対回転を
拘束して、風洞試験を行い、ローリングモーメントＬを
、天秤（４）により計測する。この様にして計測した回
転角速度ρとローリングモーメントＬより１次式を使っ
てロールダンピングＬ２を求めることができる。

Ｌ　　　＝− ρ　　　ρ 〔発明が解決しようとする問題点〕 これまで述べた様に従来の方法によれば、１つのロール
ダンピングＬｐを求めるために、模型（１）が回転する
場合と回転しない場合の２回の風試を行う必要であり、
試験に長い時間がかかり、風洞運転の費用も大きくなる
。また、２回の試験の条件設定を同じにしても、気温、
気圧の変化、計測器のドリフト等、気流の条件・計測の
条件を全く同一にすることは不可能である。従って、異
なる気流の条件下で求めた回転角速度ρとローリングモ
ーメントＬ廃ら、ロールダンピングＬ２を計算して求め
るため、結果の精度が悪くなる。更に、ロールダンピン
グＬ、が、完全に回転角速度ρの１次関数である場合は
よいが９回転角速度ρを変えて計測する必要がある場合
は、翼（３）のひねり角の異なる模型（１）を数種類準
備する必要がある。

この発明は、かかる問題点を解決するためＫなされたも
ので、１回の計測で回転角速度ρとローリングモーメン
）Ｌを計測して、風試の回数及び模型数を減らし、試験
に要する時間を短縮すると同時に、経費を節減すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明によるロールダンピング計測装置は。

スティングに模型を回転させるための直流モータと直流
モータの電機子電流を計測する電流計を設けたものであ
る。

〔作用〕

この発明においては、風洞試験中に模型なモータで強制
的に一定回転角速度で回転させ、モータの電機子に流れ
る電流を計測することによって。

空気力によるローリングモーメントを知ることができる
。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例を示す断面図であり、（
１）は風試模型、（９）は直流モータ、α〔は模型（１
）とモータ軸を接続するシャ７）、ａｍ）は直流モータ
の電機子に流れる電流を計測する電流計である。

上記の様に構成された計測装置を用いて、風洞試験中に
直流モータ（９）を使って、模型（１）を一定回転角速
度で回転させ、直流モータ（９）の電機子に流れる電流
を電流計ａυを用いて計測すれば、直流モータ（９）の
電機子に流れる電流は直流モータ（９）の出力トルクに
比例するので、ローリングモーメントＬを知ることがで
きる。また、同時に模型（１）の回転角速度ρを計測し
ておけば、１回の試験でロールダンピングＬ、を知るこ
とができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、直流モータを使って風
洞試験中に強制的に回転させ、この時の直流モータの電
機子に流れる電流を計測することＫよって、模型に働ら
くローリングモーメントを回転角速度と同時に計測でき
るので、試験回数を半減できるのに加え、ローリングモ
ーメントと回転角速度が計測された時の気流条件が全く
同一であるため、得られるロールダンピングの精度が良
い。また、模型の回転数をモータによって任意に設定で
きるので、模型の数は１つで済む。この様に、この発明
により、試験に必要な時間、風洞運転時間、準備する模
型の数を、大幅に減らすことができ、経費も縮減できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、ａＥ２図は
、航空機又は飛しよう体に働らく空気力の成分を示す説
明図、第３図は従来の風洞試験計測装置を示す断面図で
ある。 図において、（ｌ）は風洞試験模型、（９）は直流モー
タ、　（ＩＩはシャフト、αυは電流計である。 尚、各図中同一符号は、同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 風洞試験中に風洞内で、風洞試験模型をシヤフトを介し
   て、強制的に機軸まわりに回転させる直流モータと、こ
   の直流モータの電機子に流れる電流を計測する電流計を
   備えたことを特徴とする風洞試験計測装置。