RU2084851C1

RU2084851C1 - Method of measurement of aerodynamic characteristics of model of flying vehicle and device for its implementation

Info

Publication number: RU2084851C1
Application number: RU94004277A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Кехваянц
Original assignee: Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1994-02-09
Filing date: 1994-02-09
Publication date: 1997-07-20

Abstract

FIELD: experimental aerodynamics. SUBSTANCE: aerodynamic load acting on model blown against by stream of gas and power action of nozzles of control elements are compensated for measurement of induced aerodynamic characteristics with due account of or ignoring thrust performance of jet control elements with the aid of thrust force of main and additional units of propelling nozzles. Compensation is conducted by control of pressure in precombustion chambers of main and additional units of propelling nozzles. Gear to measure aerodynamic characteristics of model has T-shaped holder which base carries tensobalance of high sensitivity. Its cross-piece has model and tensobalance of low sensitivity on one side of base and units of propelling nozzle on the other side. EFFECT: enhanced authenticity and accuracy of measurements. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и могут быть использованы при испытаниях в аэродинамических трубах (АДТ) моделей летательных аппаратов (ЛА) с имитацией струй двигателей или (и) аэродинамических органов управления. The invention relates to the field of experimental aerodynamics and can be used in tests in wind tunnels (ADT) of aircraft models (LA) with imitation of engine jets or (and) aerodynamic controls.

В современных и перспективных ЛА реактивные струи широко используются для управления полетом. В этом случае отношение импульса струй к импульсу набегающего потока может оказаться немного меньше единицы и при моделировании таких аппаратов в экспериментальных установках возникают сложности, когда необходимо измерить малые нагрузки от воздействия струй или аэродинамических органов управления на фоне больших воздействий на модель со стороны потока в АДТ. In modern and promising aircraft, jet jets are widely used for flight control. In this case, the ratio of the momentum of the jets to the momentum of the oncoming flow may turn out to be slightly less than unity, and when simulating such devices in experimental installations, difficulties arise when it is necessary to measure small loads from the effects of jets or aerodynamic controls against the background of large influences on the model from the flow side in the automatic current transformer.

Известен способ измерения аэродинамических характеристик моделей ЛА со струйными органами управления, заключающийся в том, что измеряют характеристики модели, установленной на весах при выключенных струйных агрегатах, а потом при включенных и по разности между этими измерениями определяют величины аэродинамических характеристик от воздействия струйных агрегатов [1]
Для реализации такого способа используется устройство, содержащее внутримодельные и внемодельные тензометрические весы с низкой чувствительностью, державку, на которой устанавливается модель или весы с моделью, систему подвески модели в рабочей части АДТ (см. там же).A known method of measuring the aerodynamic characteristics of aircraft models with inkjet controls, which consists in measuring the characteristics of the model mounted on the scales with the jet units turned off, and then when the difference between these measurements is turned on and the aerodynamic characteristics are determined from the effects of the jet units [1]
To implement this method, a device is used that contains intramodel and extemodel strain gauge scales with low sensitivity, a holder on which the model or scales with the model are mounted, and a model suspension system in the working part of the ADT (see ibid.).

Недостатком этого способа и устройства является низкая точность измерения из-за невозможности непосредственного измерения аэродинамических коэффициентов, характеризующих воздействие струйных или аэродинамических органов управления на модель ЛА. The disadvantage of this method and device is the low accuracy of the measurement due to the impossibility of directly measuring aerodynamic coefficients characterizing the effect of jet or aerodynamic controls on the aircraft model.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ для измерения моментных характеристик модели ЛА со струйными органами управления, заключающийся в том, что в процессе обдува при неработающих органах управления модели компенсируют до нуля момент, действующий на модель в потоке, с помощью тензовесов с низкой чувствительностью, для чего перемещают модель до пересечения центра давления на модели с осью весов, затем включают струйный агрегат и с помощью тензовесов с высокой чувствительностью измеряют момент, действующий на модель от струйного агрегата [2]
Устройство, реализующее известный способ, содержит державку для закрепления модели и тензовесы с низкой и высокой чувствительностью, установленные на державке (см. там же).Closest to the invention in technical essence is a method for measuring the moment characteristics of an aircraft model with inkjet controls, which consists in the fact that in the process of blowing when the controls are inactive, the models compensate to zero the moment acting on the model in the stream using tensile weights with low sensitivity why move the model to the intersection of the center of pressure on the model with the axis of the balance, then turn on the jet unit and with the help of tens weights with high sensitivity measure the moment acting s on models from the jet unit [2]
A device that implements the known method, contains a holder for fixing the model and tensile weights with low and high sensitivity mounted on the holder (see ibid.).

Недостатком известных способа и устройства является то, что можно измерить только две компоненты момента и только путем последовательного поворота модели на 90^o и требуется значительное время, связанное с перемещением координатника, для компенсирования момента с помощью тензовесов с низкой чувствительностью.A disadvantage of the known method and device is that it is possible to measure only two components of the moment, and only by sequentially turning the model 90 ^° and considerable time is required associated with the movement of the coordinator to compensate for the moment using tensile weights with low sensitivity.

Техническим результатом, достигаемым изобретениями, является возможность измерения без снижения точности большего количества компонент аэродинамических характеристик при более быстром компенсировании нагрузок, действующих на модель ЛА в потоке с помощью силы тяги блока сопел. The technical result achieved by the inventions is the ability to measure without reducing the accuracy of a larger number of components of the aerodynamic characteristics while more quickly compensating for the loads acting on the model of the aircraft in the stream using the traction force of the nozzle block.

Указанный технический результат достигается тем, что при осуществлении известного способа измерения аэродинамических характеристик модели ЛА, аэродинамические нагрузки, действующие на модель в потоке при неработающих органах управления компенсируют с помощью силы тяги блока реактивных сопел путем регулирования величины давления в их форкамерах, чтобы показания весов с низкой чувствительностью по абсолютной величине не превышали 0,01 величины диапазона весов с высокой чувствительностью. The specified technical result is achieved by the fact that when implementing the known method for measuring the aerodynamic characteristics of an aircraft model, the aerodynamic loads acting on the model in the flow with idle controls are compensated by the thrust force of the jet nozzle block by adjusting the pressure in their prechamber so that the readings are low sensitivity in absolute value did not exceed 0.01 of the value of the range of scales with high sensitivity.

При испытании модели ЛА со струйными органами управления силовое воздействие сопел компенсируют с помощью силы тяги дополнительного блока реактивных сопел. When testing an aircraft model with jet control elements, the force impact of the nozzles is compensated by the traction force of the additional block of jet nozzles.

Указанный технический результат достигается также тем, что известное устройство для измерения аэродинамических характеристик модели ЛА содержит два блока реактивных сопел, а державка для закрепления модели выполнены T-образной, при этом на основании державки установлены тензовесы с высокой чувствительностью, а на ее поперечине, по одну сторону от основания, соответственно модель ЛА и тензовесы с низкой чувствительностью, а по другую сторону блоки реактивных сопел, один из которых содержит сопла, идентичные соплам струйного агрегата летательного аппарата и расположенные симметрично им относительно основания державки. The specified technical result is also achieved by the fact that the known device for measuring the aerodynamic characteristics of an aircraft model contains two jet nozzle blocks, and the holder for fixing the model is T-shaped, while the base of the holder is equipped with a tensile weight with high sensitivity, and one cross-member on it to the side from the base, respectively, the model of the aircraft and tensile weights with low sensitivity, and on the other side are blocks of jet nozzles, one of which contains nozzles identical to the nozzles of the jet unit atelnogo apparatus and they are arranged symmetrically relative to the base of the holder.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для осуществления предлагаемого способа. The drawing shows a schematic diagram of a device for implementing the proposed method.

Устройство содержит модель ЛА (1) со струйным агрегатом (2) или (и) аэродинамическими органами управления (3), установленную на T-образную державку (4), весы с низкой (5) и высокой (6) чувствительностью, арретир (7), блоки реактивных сопел (8) и (9). Число сопел в блоке (9) составляет от 1 до 6 в зависимости от величины и направления аэродинамической нагрузки, действующей на модель в потоке при не включенных или (и) не отклоненных органах управления. Сопла блока (8) идентичны соплам струйного агрегата (2) и расположены симметрично им относительно основания державки (4). The device contains an aircraft model (1) with a jet unit (2) or (and) aerodynamic controls (3) mounted on a T-shaped holder (4), a balance with low (5) and high (6) sensitivity, and an arrestor (7) ), jet nozzle blocks (8) and (9). The number of nozzles in block (9) is from 1 to 6, depending on the magnitude and direction of the aerodynamic load acting on the model in the stream with the controls not turned on and (or) not rejected. The nozzles of the block (8) are identical to the nozzles of the jet unit (2) and are located symmetrically with respect to the base of the holder (4).

Способ осуществляется следующим образом. После установки модели в рабочей части АДТ фиксируют арретир (7), защищающий весы (6) от перегрузки, и направляют из сопла (10) поток газа (11) в рабочую часть трубы. Одновременно направляют газ в блок сопел (9), изменяют давление, чтобы показания весов с низкой чувствительностью (5) по абсолютной величине не превышали 0,01 величины диапазона весов с высокой чувствительностью (6). Затем освобождают арретир (7) и включают струйный агрегат (2) или (и аэродинамический орган управления (3) и с помощью весов (6) с высокой чувствительностью измеряют нагрузки на модель (1), непосредственно индуцированные органами управления (2) или (и) (3). Если при работающих струйных агрегатах (2) направить газ еще и в блок сопел (8), то с помощью весов (6) измеряют индуцированные нагрузки без учета силы тяги самого струйного агрегата (2). The method is as follows. After installing the model in the working part of the ADT, the arrester (7) is fixed, which protects the balance (6) from overload, and the gas stream (11) is directed from the nozzle (10) to the working part of the pipe. At the same time, gas is directed to the nozzle block (9), the pressure is changed so that the readings of the scales with low sensitivity (5) in absolute value do not exceed 0.01 of the range of the scales with high sensitivity (6). The areretir (7) is then released and the jet unit (2) or (and the aerodynamic control (3) is turned on and the loads on the model (1) directly induced by the control (2) or (and ) (3) .If the gas is also directed to the nozzle block (8) when the jet units are operating (2), then the induced loads are measured using weights (6) without taking into account the traction force of the jet unit itself (2).

Таким образом, изобретения, например, в случае испытаний модели ЛА со струйными органами управления, позволяют измерять индуцированные аэродинамические характеристики с учетом и без тяговых характеристик струйного агрегата (2). Кроме того, возможно проведение традиционных измерений:
1) с помощью весов с низкой чувствительностью (5) полных аэродинамических характеристик модели при работе и без органов управления (компенсирующие блоки сопел не включены);
2) с помощью весов с высокой чувствительностью (6) тяговых характеристик сопел струйных органов управления (2) (работают сопла органов управления (2) без потока в АДТ).Thus, inventions, for example, in the case of testing an aircraft model with jet controls, make it possible to measure the induced aerodynamic characteristics with and without traction characteristics of the jet unit (2). In addition, traditional measurements are possible:
1) using scales with low sensitivity (5) of the complete aerodynamic characteristics of the model during operation and without controls (compensating nozzle blocks are not included);
2) using scales with high sensitivity (6) of the traction characteristics of the nozzles of the jet control elements (2) (the nozzles of the control elements (2) work without flow in the ADT).

Во всех вариантах тензовесы позволяют измерять требуемое количество компонент аэродинамической силы и момента. Компенсирование нагрузок на модель в потоке производится быстрее, так как изменение давление в форкамере сопла менее инерционный процесс, чем изменение положения модели с помощью координатника, как это осуществляется в прототипе. In all cases, the tens weights allow you to measure the required number of components of the aerodynamic force and moment. Compensation of the loads on the model in the flow is faster, since the change in pressure in the nozzle chamber is less inertial than the change in the position of the model using the coordinator, as is done in the prototype.

Claims

1. The method of measuring the aerodynamic characteristics of the model of an aircraft, which consists in the fact that during the blowing of the model by the gas flow in the wind tunnel with the model controls not working, based on the readings of the tensile weights with low sensitivity, the aerodynamic load acting on the model in the stream is compensated the controls of the model and with the help of tens weights with high sensitivity measure the aerodynamic characteristics of the model, characterized in that it acts on Odel aerodynamic load compensated via jet nozzles traction unit by controlling the pressure in the prechamber them.

2. The method according to p. 1, characterized in that after the actuation of the inkjet controls of the model, the force effect of their nozzles is compensated by the traction force developed by an additional block of jet nozzles.

3. A device for measuring the aerodynamic characteristics of an aircraft model, comprising a holder for attaching a model and a low and high sensitivity tensile weights mounted on a holder, characterized in that it contains two jet nozzle blocks, and the holder is T-shaped, with the holders are mounted with a high sensitivity tensile weights, and on its crossbar on one side of the base there is a model of an aircraft and a ten low weights, respectively, and on the other side oki jet nozzles.