KR20090052094A - Correction device of external type wind tunnel - Google Patents
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Abstract
설치가 용이하고, 정확한 보정상수를 산출할 수 있는 외장형 풍동저울의 교정장치가 개시된다. 본 발명의 외장형 풍동저울의 교정장치는 한 쌍의 측정봉의 상부에 위치하고 열 십자 형태로 이루어진 프레임유닛과, 프레임유닛의 중심부로부터 동일한 거리에 결합되어 지면을 향하여 힘을 작용시키는 수직 가중유닛 및 프레임유닛의 측면에 결합되어 상기 측면에 수직한 방향으로 힘을 작용시키는 수평 가중유닛을 포함한다. 따라서, 풍동저울에 실제 작용되는 6분력을 측정하고 이에 따른 교정을 위한 풍동저울의 보정상수를 산출하여 풍동저울의 측정도를 높일 수 있으며, 장치가 간소하여 환경에 제약 없이 적은 인력으로도 설치가 가능하다.Disclosed is a calibration apparatus for an external wind tunnel, which is easy to install and that can calculate an accurate correction constant. The calibration device for an external wind tunnel scale according to the present invention includes a frame unit formed on a pair of measuring rods and formed in a cross shape, and a vertical weighting unit and a frame unit coupled to the same distance from the center of the frame unit and acting a force toward the ground. Is coupled to the side of the horizontal weighting unit for applying a force in a direction perpendicular to the side. Therefore, it is possible to increase the measurement of wind tunnel scales by measuring the six components that are actually acting on the wind tunnel scales and calculating the correction coefficients of the wind tunnel scales for calibration. It is possible.
풍동저울, 외장형, 교정장치, 프레임, 수직, 수평, 추, 도르래 Wind Tunnel, External, Straightener, Frame, Vertical, Horizontal, Weight, Pulley
Description
본 발명은 외장형 풍동저울의 교정장치에 관한 것으로서, 풍동 시험장치에 설치된 외장형 풍동저울에 직접 설치할 수 있고 측정의 정확도를 높이며 교정시간을 단축할 수 있는 외장형 풍동저울의 교정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for calibrating an external wind tunnel, and more particularly, to a device for calibrating an external wind tunnel that can be directly installed in an external wind tunnel installed in a wind tunnel test apparatus and can increase measurement accuracy and shorten a calibration time.
풍동 시험장치란, 공기가 흐르는 현상이나 공기의 흐름이 물체에 미치는 힘 또는 흐름 속에 있는 물체의 운동 등을 조사하기 위해 인공적으로 공기가 흐르도록 만든 장치이다. 항공기용 풍동 시험장치의 경우, 실물과 비슷한 모형이나 실물을 이용하여 비행기가 받는 공기력·모멘트 등을 실험적으로 측정한다. 보통의 풍동시험장치에서는 기류를 순환시켜서 연속적인 흐름을 만드는데, 기류를 어떻게 순환시키는가에 따라 폐회로식(閉回路式)과 개방로식(開放路式)으로 분류하고, 또 측정부의 측정방법에 따라 폐쇄식과 개방식으로 나눈다.A wind tunnel test device is a device in which air flows artificially to investigate the phenomenon of air flow, the force of air flow on an object, or the movement of an object in the flow. In the case of the wind tunnel test equipment for aircraft, the air force and moment received by the airplane are experimentally measured using a real model or real model. In general wind tunnel test equipment, the air flow is circulated to create a continuous flow, which is classified into a closed circuit type and an open furnace type according to how the air flow is circulated, and according to the measuring method of the measuring unit. Divided into closed and open.
풍동 시험장치를 이용한 공력시험은 실물을 사용하여 직접 측정하는 것에 비하여 소형의 모형을 사용함에 따라 모형을 계통적으로 변화시켜 측정결과를 해석할 수 있으므로 비용이 적게 들고, 쉽고 안전하게 실험할 수 있는 장점이 있다. 그러 나 모형과 실물 사이의 크기의 차, 속도의 차 등 여러 측정량의 차이가 측정결과에 큰 영향을 미치므로, 실험결과가 때때로 실물에 의한 시험결과와 다른 경우가 있으므로 측정결과를 해석할 때 신중히 고려할 필요가 있다. 이 때문에 풍동 시험장치내의 압력을 높이기도 하고, 밀도가 큰 기체를 사용하거나 실물을 넣을 만큼 큰 풍동 시험장치를 건설하기도 한다.The aerodynamic test using wind tunnel tester has the advantage of low cost and easy and safe experiment because it can analyze the measurement results by systematically changing the model as compared to the direct measurement using the real object. have. However, since the difference in the various measured quantities such as the difference in size and speed between the model and the real object has a great influence on the measurement result, the experimental result is sometimes different from the actual test result. Careful consideration is needed. For this reason, the pressure in the wind tunnel test apparatus may be increased, or a wind tunnel test apparatus may be constructed that is large enough to contain a real gas or use a dense gas.
한편, 풍동 시험장치를 통해 항공기에 미치는 공기력 및 모멘트를 측정하기 위해 풍동저울이 사용된다. 풍동저울은 3방향의 힘과, 3방향의 모멘트를 동시에 측정할 수 있는 장치로써, 공기의 흐름에 의해 시험 대상체에 작용되는 6분력을 측정하는 장치이다.On the other hand, the wind tunnel is used to measure the air force and moment on the aircraft through the wind tunnel test apparatus. Wind tunnel is a device that can measure the force in the three directions and the moment in the three directions at the same time, the device for measuring the six-component force applied to the test object by the flow of air.
그러나, 이러한 풍동저울은 시간이 경과함에 따라 측정오차가 발생한다. 이로인해 풍동 시험장치를 통해서 대상 시험체에 작용하는 힘 및 모멘트를 정확하게 산출할 수 없어 자료의 신뢰성을 현저히 떨어뜨린다.However, this wind tunnel scale measurement error occurs over time. As a result, the wind tunnel tester cannot accurately calculate the force and moment acting on the test specimen, which significantly reduces the reliability of the data.
따라서, 실제 풍동저울에 작용되는 힘과 모멘트의 6분력을 정확히 측정하기 위해 풍동저울의 측정오차를 산출하고, 이를 보정할 수 있는 교정장치의 필요성이 대두된다.Therefore, in order to accurately measure the six components of the force and the moment acting on the actual wind tunnel scale, the need for a calibration device that calculates the measurement error of the wind tunnel scale and corrects it emerges.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 풍동저울에 실제 작용되는 6분력을 정확하게 측정하기 위해 풍동저울을 교정할 수 있는 외장형 풍동저울의 교정장치를 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above-mentioned problems is to provide an apparatus for calibrating an external wind tunnel scale that can calibrate the wind tunnel scale to accurately measure the six-component force actually applied to the wind tunnel scale.
본 발명의 다른 목적은 풍동저울에 설치하는 작업 및 풍동저울로부터 해체하는 작업을 수행하기 위한 비용 및 시간을 절약할 수 있는 외장형 풍동저울의 교정장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for calibrating an external wind tunnel, which can save the cost and time for performing the work to be installed in the wind tunnel and dismantled from the wind tunnel.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 외장형 풍동저울의 교정장치는 풍동 대상 시험체에 작용하는 6분력 측정을 위해 한 쌍으로 형성된 외장형 풍동저울의 측정봉에 결합되어 상기 외장형 풍동저울의 측정의 정확성을 유지할 수 있는 장치이다. 여기서, 상기 측정봉은 상기 풍동저울의 구성요소로써, 대상 시험체가 결합된다. 그리고, 상기 측정봉은 상기 대상 시험체에 작용되는 힘과 모멘트를 신호 형태로 하여 상기 풍동 저울의 제어부로 전달한다. 상기 풍동정울의 제어부에서는 상기 신호를 수신받아, 상기 신호에 해당되는 힘과 모멘트를 산출한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above objects, the calibration device of the external wind tunnel of the present invention is coupled to the measuring rod of the external wind tunnel scale formed in a pair for measuring the six-component component acting on the wind tunnel target test body It is a device that can maintain the accuracy of the measurement of the external wind tunnel. Here, the measuring rod is a component of the wind tunnel, the target specimen is coupled. And, the measuring rod is transmitted to the control unit of the wind tunnel scale in the form of a signal and a force acting on the target test body. The controller of the wind tunnel regulator receives the signal and calculates a force and a moment corresponding to the signal.
구체적으로, 상기 외장형 풍동저울의 교정장치는 프레임유닛, 수직 가중유닛 및 수평 가중유닛을 포함한다.Specifically, the calibration device of the external wind tunnel includes a frame unit, a vertical weighting unit and a horizontal weighting unit.
상기 프레임유닛은 상기 한쌍으로 이루어진 측정봉의 상부에 위치하고 열 십 자 형태로 이루어질 수 있다. 상세하게는, 상기 프레임유닛은 상기 측정봉의 상부에 결합되어 지지되는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임의 중심부에서 상기 제1 프레임과 직교하도록 배치되는 제2 프레임을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 프레임 및 제2 프레임은 서로 일체로 형성될 수 있다. 또는 서로 별개의 구성요소로 구성되어 나사, 리벳 등의 체결유닛을 통해 결합될 수 있고, 용접 등을 통해 결합될 수 있다.The frame unit may be formed on the top of the pair of measuring rods in the form of a cross. In detail, the frame unit may include a first frame coupled to and supported by an upper portion of the measuring rod, and a second frame disposed to be orthogonal to the first frame at the center of the first frame. Here, the first frame and the second frame may be integrally formed with each other. Or it may be composed of a separate component from each other can be coupled through a fastening unit, such as screws, rivets, may be coupled through welding or the like.
이러한 상기 제1 프레임 및 제2 프레임의 길이는 약 90㎜ 내지 110㎜일 수 있으며, 바람직하게는 100㎜일 수 있다. 그러나, 기 제1 프레임 및 제2 프레임의 길이가 이에 한정되지는 않으며, 풍동 시험장치의 전체 크기에 대응되어 그 크기가 다양하다.The length of the first frame and the second frame may be about 90mm to 110mm, preferably 100mm. However, the lengths of the first frame and the second frame are not limited thereto, and the sizes of the first frame and the second frame may correspond to the overall size of the wind tunnel test apparatus.
상기 수직 가중유닛은 상기 프레임유닛에 결합되어 지면을 향하여 힘을 작용시킬 수 있다. 상세하게는, 상기 수직 가준유닛은 상기 프레임유닛이 관통되는 제1 부재, 상기 제1 부재에 결합되어 하방으로 연장 형성되며, 하부측에는 추가 결합되는 제2 부재 및 상기 프레임유닛의 상면과 상기 제1 부재의 내면 사이에 위치하고 상기 제2 부재에 가중되는 무게를 상기 프레임유닛의 상면에 대해 집중하중 형태로 작용시키는 제3 부재를 포함할 수 있다. 상기 수직 가중유닛은 상기 프레임유닛의 중심부로부터 동일한 거리에 결합될 수 있으며, 또는 서로 다른 위치에 결합될 수 있다. 상기 수직 가중유닛이 서로 다른 위치에 결합되는 경우에는, 상기 한쌍으로 이루어진 측정봉에서 각각의 측정봉에 부가되는 하중을 알기 위해서 정확한 결합위치를 미리 파악하는 것이 바람직하다.The vertical weighting unit may be coupled to the frame unit to exert a force toward the ground. In detail, the vertical collimating unit is formed to extend downwardly by being coupled to the first member through which the frame unit is penetrated, the second member being further coupled to the lower side, and an upper surface of the frame unit and the first member. It may include a third member disposed between the inner surface of the member and the weight applied to the second member in the form of concentrated load on the upper surface of the frame unit. The vertical weighting unit may be coupled at the same distance from the center of the frame unit, or may be coupled at different positions. When the vertical weighting unit is coupled to different positions, it is preferable to know the exact coupling position in advance in order to know the load applied to each measuring rod in the pair of measuring rods.
여기서, 상기 제1 부재는 ‘ㅁ’자 형태로 형성되는 것이 바람직하나, 이외에도 상기 프레임유닛이 관통되는 관통부를 구비한 다양한 형태로 형성될 수 있음은 물론이다.Here, the first member is preferably formed in a 'ㅁ' shape, in addition to the above may be formed in various forms having a through portion through which the frame unit penetrates.
그리고, 제2 부재는 상기 제1 부재에 결합되고 하방으로 길게 연장 형성된 축결합봉 및 상기 축결합봉의 하측 일단에 결합되어 상기 추를 올려놓는 제1 추 받침대를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3 부재는 ‘V’자 형태의 웨지일 수 있으며, 이외에도 상기 프레임유닛으로 집중 하중 형태로 힘을 부가하기 위해 일측이 첨예한 모양으로 형성된 다른 부재들을 사용할 수 있다.The second member may include a shaft coupling rod coupled to the first member and extended downwardly, and a first weight pedestal coupled to the lower end of the shaft coupling rod to place the weight. In addition, the third member may be a wedge having a 'V' shape, and in addition, other members formed in a sharp shape on one side may be used to apply a force in the form of concentrated load to the frame unit.
상기 수평 가중유닛은 상기 프레임유닛과 소정 거리 이격되어 위치하고, 도르래를 구비한 도르래부 및 상기 도르래부와 상기 프레임유닛의 측부 사이를 연결하고, 일단에 제2 추 받침대가 결합되어 상기 프레임유닛의 측면에 대해 수직한 방향으로 힘을 작용시키는 연결부재를 포함할 수 있다.The horizontal weighting unit is spaced apart from the frame unit by a predetermined distance, connects the pulley part having a pulley and the pulley part and the side of the frame unit, and a second weight pedestal is coupled to one end of the frame unit. It may include a connecting member for applying a force in a direction perpendicular to the.
여기서, 상기 연결부재는 무게가 비교적 가벼우며 높은 탄성 계수를 가지는 와이어일 수 있다.Here, the connection member may be a wire having a relatively light weight and a high elastic modulus.
한편, 상기 수평 가중유닛은 한 쌍으로 형성되며, 각각의 상기 수평 가중유닛은 상기 프레임유닛의 양측부에 각각 결합될 수 있다. 그리고, 상기 수평 가중유닛은 결합위치는 상기 수직 가중유닛과 마찬가지로 사전에 정확하게 파악함으로써 상기 각각의 측정봉에 부가되는 힘과 모멘트를 정확하게 산출할 수 있다.On the other hand, the horizontal weighting unit is formed in a pair, each of the horizontal weighting unit may be coupled to both sides of the frame unit, respectively. In addition, the horizontal weighting unit can accurately calculate the force and moment added to each of the measuring rods by accurately determining the coupling position in advance as in the vertical weighting unit.
본 발명의 상기 프레임유닛은 상기 측정봉에 설치 시 상면의 수평 상태를 측정하기 위한 수평계를 더 포함할 수 있다.The frame unit of the present invention may further include a level gauge for measuring the horizontal state of the upper surface when installed in the measuring rod.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 열십자 형태로 프레임유닛을 형성하고 프레임유닛에 하중을 작용시에 피칭 모멘트 및 롤링 모멘트가 부가되도록 함으로서 하중 및 모멘트를 동시에 보정하기 위한 보정상수를 용이하게 산출할 수 있다.As described above, according to the present invention, by forming a frame unit in the form of a cross, the pitching moment and the rolling moment is added when the load is applied to the frame unit to facilitate the correction constant for simultaneously correcting the load and the moment Can be calculated.
또한, 풍동 시험장치를 제거하지 않고 풍동저울에 바로 설치할 수 있어 설치 작업이 용이하며, 설치 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the wind tunnel test apparatus can be directly installed without removing the wind tunnel tester, the installation work is easy and the installation time can be saved.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.
도 1은 외장형 풍동저울의 교정장치를 설명하기 위해 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 프레임유닛과 수직 가중유닛의 결합상태를 설명하기 위해 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1에서 프레임유닛과 수평 가중유닛의 결합상태를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a calibration apparatus of an external wind tunnel scale, FIG. 2 is a perspective view illustrating a coupling state of a frame unit and a vertical weighting unit in FIG. 1, and FIG. 3 is a frame unit in FIG. 1. And a perspective view for explaining the coupling state of the horizontal weighting unit.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 외장형 풍동정울의 교정장치(1)는 프레임유닛(100), 수직 가중유닛(200) 및 수평 가중유닛(300)을 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the external wind
상기 프레임유닛(100)은 열 십자 형태로 형성된다. 상세하게는, 상기 프레임유닛(100)은 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)을 포함하며, 상기 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)의 서로 직교하도록 배치된다. 여기서, 상기 제1 프레임(110)과 상기 제2 프레임(120)은 교차점을 중심으로 서로 대칭을 이룬다.The
본 실시예서의 상기 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)의 길이는 약 80㎜ 내지 120㎜가 될 수 있으며, 바람직하게는 약 100㎜로 형성될 수 있다. 그러나, 상기 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)의 길이가 이에 한정되는 것은 아니며, 풍동저울 및 풍동 시험장치의 크기에 대응되어 다양한 크기로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)은 서로 동일한 길이로 형성될 수 있으며, 또는 서로 다른 길이로 형성될 수 있다.The length of the
상기 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)은 풍동저울에서 6분력을 감지하고 측정할 수 있는 측정봉(50)의 상부에 결합되거나, 또는 안착될 수 있다. 여기서 상기 측정봉(50)은 한쌍으로 구성되며, 3개 방향의 힘과 3개 방향의 모멘트를 감지할 수 있다.The
도 1에서는 상기 측정봉(50)이 상기 풍동 시험장치의 바닥면(60)을 관통한다. 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 풍동 시험장치의 바닥면(60)의 하부 측에는 상기 풍동저울이 위치한다.In FIG. 1, the
즉, 상기 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)이 상기 측정봉(50)에 결합한 상태에서는 상기 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)에 작용되는 힘 및 모멘트를 상기 측정봉(50)에 의해서 감지하고 이를 측정할 수 있다.That is, when the
상기 수직 가중유닛(200)은 상기 프레임유닛(100)에 결합되어 상기 프레임유닛(100)의 하방으로 힘을 작용시킨다. 그리고, 상기 수직 가중유닛(200)은 상기 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)에서 교차점(105)을 중심으로 양측부에 각각 결합된다. 도 1에서는 상기 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)에 결합된 상기 수직 가중유닛(200)의 결합지점이 상기 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)의 상기 교차점(105)으로부터 동일한 거리에 위치한다.The
상세하게는, 상기 수직 가중유닛(200)은 제1 부재(210), 제2 부재 및 제3 부재(230)를 포함한다. 상기 제1 부재(210)는 상기 제1 프레임(110) 또는 제2 프레임(120)이 관통되도록 형성되고, 본 실시예서는 ‘ㅁ’자 모양의 링 형태로 형성된다. 여기서, 상기 제1 부재(210)의 내측에 형성된 관통부(212)는 상기 제1 프레임(110) 또는 제2 프레임(120)의 길이방향의 단면보다 크게 형성된다.In detail, the
상기 제2 부재(220)는 상기 제1 부재(210)에 결합되고, 하방으로 길게 형성된 축결합봉(222) 및 상기 축결합봉(222)의 일단측에 결합되어 추(226)를 올려 놓을 수 있는 제1 추받침대(224)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 축결합봉(222)은 상기 제1 추받침대(224)가 상기 풍동 시험장치의 바닥면(60)에 닿지 않을 정도의 길이로 형성된다. 그리고, 상기 제1 추받침대(224)는 추를 안정적으로 지지할 수 있는 형태로 형성되는 것이 바람직히며, 본 실시예서는 원통모양의 추를 지지하기 위해서 상면이 평평한 원 모양으로 형성된다.The
상기 제3 부재(230)는 상기 제1 부재(210)의 내면과 상기 프레임유닛(100)의 상면 사이에 위치하고, 상기 제2 부재(220)에 의해 가해지는 하중은 하나의 점에 작용되는 하중인 집중하중의 형태로 상기 프레임유닛(100)으로 작용한다.The
본 실시예서 상기 제3 부재(230)는 ‘V’형 웨지를 사용할 수 있으며, 이외에도 상기 프레임유닛(100)에 집중하중 형태로 작용되도록 하기 위한 다양한 형태로 형성될 수 있다. 상기 제3 부재(230)에 의해 상기 프레임유닛(100)에는 집중하중 형태의 힘이 작용되도록 함으로써, 상기 프레임유닛(100)상에서 힘이 정확히 어느 지점에 작용하는지를 알 수 있다.In the present embodiment, the
상기 수평 가중유닛(300)은 상기 프레임유닛(100)과 결합되어 상기 프레임유닛(100)의 측방으로 힘을 작용시킨다. 도 1에서는 상기 수평 가중유닛(300)이 제1 프레임(110)에 결합되도록 구성되나, 또는 상기 수평 가중유닛(300)은 제2 프레임(120)에 결합되도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 수평 가중유닛(300)은 한쌍으로 형성되어 상기 제1 프레임(110)에서 상기 교차점(105)을 중심으로 동일한 거리에 각각 결합된다.The
상세하게는, 상기 수평 가중유닛(300)은 도르래부(310) 및 연결부재(320)를 포함하여 구성된다. 상기 도르래부(310)는 상기 풍동시험 장치의 바닥면(60)에 결합되는 몸체(312) 및 상기 몸체(312)의 상측에 구비된 도르래(314)를 포함하여 구성된다. 그리고,연결부재(320)의 일측은 상기 프레임유닛(100)에 결합되고, 타측은 상기 도르래(314)에 권취된다. 여기서, 상기 도르래(314)에 권추된 상기 연결부재(320)의 일단에는 추를 올려놓을 수 있는 제2 축받침대(330)가 결합된다.In detail, the
상기 수평 가중유닛(300)은 한쌍으로 구성되며, 상기 제1 프레임(110)에 각각 결합되며, 연결부재(320)는 상기 제1 프레임(110)의 측면에 각각 결합되며, 각 각의 결합위치는 상기 교차점(105)으로부터 동일한 거리이다.The
그리고, 상기 연결부재(320)는 상기 프레임유닛(100)의 측면에 수직한 방향으로만 힘이 작용되도록 해야 한다. 이를 위해 상기 도르래부(310)는 높낮이가 조절 가능하도록 상기 몸체(312)의 길이는 가변되도록 구성될 수 있다. 이외에도 상기 측정봉(50)이 길이가 가변되도록 구성할 수 있다.And, the connecting
한편, 본 발명의 외장형 풍동저울의 교정장치(1)는 상기 프레임유닛(100)으로 작용되는 부가 하중 및 부가 모멘트를 산출하기 위한 제어유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 제어유닛은 상기 풍동저울의 측정봉과 연결될 수 있으며, 상기 부가 하중 및 부가 모멘트가 상기 측정봉을 통해 신호 형태로 상기 제어유닛으로 송신되어 측정 하중 및 측정 모멘트를 산출할 수 있다.On the other hand, the
도 4 및 도 5는 도 1의 외장형 풍동저울의 교정장치를 통해 보정상수를 산출하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.4 and 5 are conceptual views for explaining a process of calculating the correction constant through the calibration device of the external wind tunnel of FIG.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 외장형 풍동저울의 교정장치(1)에는 3방향의 힘(수직력(N), 축력(A), 측력(S))과, 3방향의 모멘트(롤링 모멘트, 피칭 모멘트, 요잉 모멘트)가 작용된다. 본 실시예서 상기 수직력은 요축(Z축)방향으로 작용하는 힘이고, 축력은 피치축(Y축)방향으로 작용하는 힘이며, 측력은 롤축(X축) 방향으로 작용하는 힘이다. 한편, 본 실시예서는 상기 측력은 고려하지 않는다.As shown in the figure, the external wind
이하, 본 발명의 외장형 풍동저울의 교정장치를 이용하여 교정하는 과정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a process of calibrating using a calibration apparatus of an external wind tunnel scale according to the present invention will be described.
먼저, 외장형 풍동저울의 교정장치(1)에 수직력을 작용시키고, 이에 따른 교 정장치의 보정상수를 산출한다. 상세하게는, 제1 프레임(110)의 O1 및 02 지점에 제1 수직력인 N1 및 N2를 각각 작용하여 프레임유닛(100)으로 부가하중 및 롤링 모멘트가 부가되도록 한다. 여기서, 상기 N1과 N2는 서로 다르거나 또는 P1 및 P2가 서로 다른 경우에는, 상기 프레임유닛(100)으로 롤링 모멘트(RM)가 부가될 수 있다.First, a vertical force is applied to the
상기 프레임유닛(100)으로 부가된 상기 부가하중 및 피칭 모멘트를 풍동저울을 통해 측정한다. 상기 풍동저울을 통해 측정된 측정하중 및 측정 모멘트를 실제 부가된 부가하중 및 롤링 모멘트와 비교하여 보정상수를 산출한다.The added load and the pitching moment added to the
또한, 제2 프레임(120)의 O3 및 O4 지점에 제2 수직력인 N3 및 N4를 각각 작용하여 프레임유닛(100)으로 부가하중 및 피칭 모멘트(PM)가 부가되도록 한다. 여기서, 상기 N3 및 N4가 서로 다르거나 또는 P1 및 P2가 서로 다른 값을 가지도록 함으로서, 상기 프레임유닛(100)에는 상기 피칭 모멘트(PM)가 부가될 수 있다.In addition, the second vertical force N 3 and N 4 are applied to O 3 and O 4 points of the
상기 프레임유닛(100)으로 부가된 상기 부가하중 및 피칭 모멘트를 풍동저울을 이용하여 측정한다. 여기서, 상기 풍동저울을 통해 측정된 측정하중 및 측정 모멘트와 실제 부가된 부가하중 및 피칭 모멘트를 비교하고, 그 차이를 줄이기 위한 보정상수를 산출한다.The added load and the pitching moment added to the
다음으로, 상기 제1 프레임(110)의 O5 및 O6 지점에 피치축(Y축) 방향으로 축력을 발생시키고, 이에 따른 교정장치의 보정상수를 산출한다. 상세하게는, 프 레임유닛(100)으로 축력(A1, A2)을 작용시킨다. 이때, 상기 축력에 의해 프레임유닛(100)에는 피치축(Y축) 방향으로 부가하중이 작용되며, 여기서 상기 A1 및 A2가 서로 다른 경우이거나 또는 Y1 및 Y2 가 서로 다른 경우에는 상기 프레임유닛(100)으로 요잉 모멘트(YM)가 부가될 수 있다.Next, axial force is generated in the pitch axis (Y-axis) direction at points O 5 and O 6 of the
상기 프레임유닛(100)으로 부가된 상기 부가하중 및 요잉 모멘트를 풍동저울을 통해서 측정한다. 이때, 상기 풍동저울을 통해 측정된 측정하중 및 측정 모멘트를 상기 부가하중 및 요잉 모멘트와 비교함으로써 보정상수를 산출할 수 있다.The added load and yawing moment added to the
본 실시예에서 상기 제1 수직력(N1, N2), 제2 수직력(N3, N4), 축력(A1, A2)은 질량을 알고 있는 추의 무게이며, 상기 프레임에 작용하는 부가하중 및 피칭 모멘트(PM), 롤링 모멘트(RM) 및 요잉 모멘트(YM)는 힘 평형방정식 및 모멘트 평형방정식을 이용하여 용이하게 산출할 수 있는 값이다.In the present embodiment, the first vertical force (N 1 , N 2 ), the second vertical force (N 3 , N 4 ), the axial force (A 1 , A 2 ) is the weight of the weight knowing the mass, acting on the frame The added load and pitching moment PM, rolling moment RM and yawing moment YM are values that can be easily calculated using the force balance equation and the moment balance equation.
또한, 본 실시예서는 측력을 고려하지 않았으나, 측력을 고려하는 다른 실시예에서는 상기 롤축(X축) 방향으로 작용되는 부가하중에 대한 측정하중 및 측정 모멘트를 측정하여 보정상수를 산출할 수 있다.In addition, although the present embodiment does not consider the side force, in another embodiment considering the side force, the correction constant may be calculated by measuring the measurement load and the measurement moment for the additional load acting in the direction of the roll axis (X axis).
도 1은 외장형 풍동저울의 교정장치를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating the calibration apparatus of an external wind tunnel.
도 2는 도 1에서 프레임유닛과 수직 가중유닛의 결합상태를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a coupling state of the frame unit and the vertical weighting unit in FIG. 1.
도 3은 도 1에서 프레임유닛과 수평 가중유닛의 결합상태를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a coupling state of the frame unit and the horizontal weighting unit in FIG. 1.
도 4 및 도 5는 도 1의 외장형 풍동저울의 교정장치를 통해 보정상수를 산출하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.4 and 5 are conceptual views for explaining a process of calculating the correction constant through the calibration device of the external wind tunnel of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 외장형 풍동저울의 교정장치 50: 측정봉1: Calibration device of external wind tunnel 50: Measuring rod
100: 프레임유닛 110: 제1 프레임100: frame unit 110: first frame
120: 제2 프레임 200: 수직 가중유닛120: second frame 200: vertical weighting unit
210: 제1 부재 220: 제2 부재210: first member 220: second member
222: 결합봉 224: 제1 추받침대222: coupling rod 224: first weight support
230: 제3 부재 300: 수평 가중유닛230: third member 300: horizontal weighting unit
310: 도르래부 320: 연결부재310: pulley portion 320: connection member
330: 제2 추받침대330: second weight support
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