RU2349889C1

RU2349889C1 - Altitude tunnel

Info

Publication number: RU2349889C1
Application number: RU2007134297/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Константинович Михайлов (RU); Николай Константинович Михайлов; боконь Михаил Парфенович Р (RU); Михаил Парфенович Рябоконь; Иван Петрович Васенко (RU); Иван Петрович Васенко; Владимир Александрович Мартынов (RU); Владимир Александрович Мартынов; бкин Александр Гаврилович Р (RU); Александр Гаврилович Рябкин
Original assignee: Российская Федерация в лице Федерального агентства по промышленности (Роспром)
Priority date: 2007-09-17
Filing date: 2007-09-17
Publication date: 2009-03-20

Abstract

FIELD: mechanics.

SUBSTANCE: invention can be used for testing various flight vehicles, mockups of rotors and tail rotors, parachute systems and for parachuter training under conditions corresponding to free fall in atmosphere. The propose tunnel comprises an open vertical operating part, safety net, backward channel accommodating the main blower, channels to blow in a cooling atmospheric air, honeycomb, nozzle and safety screen. Note that the main blower is located horizontally at the ground level, between the third and fourth tunnel turn elbows.

EFFECT: simpler main blower mounting and servicing, longer operation of tunnel at maximum power consumed by blower.

1 dwg

Description

Изобретение относится к аэродинамическим установкам (трубам) и может быть использовано: для испытаний моделей летательных аппаратов на режимах штопора; весовых испытаний моделей летательных аппаратов на больших углах атаки; моделей несущих и рулевых винтов; моделей вертолетов и преобразуемых ЛА (конвертопланов); парашютных систем и для тренировки парашютистов в условиях, соответствующих условиям свободного падения в атмосфере.The invention relates to aerodynamic installations (pipes) and can be used: for testing models of aircraft in corkscrew modes; weight tests of aircraft models at large angles of attack; rotor and tail rotor models; helicopter models and convertible aircraft (convertiplanes); parachute systems and for training parachutists in conditions corresponding to the conditions of free fall in the atmosphere.

Известна вертикальная аэродинамическая труба (патент CN №1851435, G01М 9/00, 2006 г.), содержащая закрытую вертикальную рабочую часть, обратный кольцевой канал, два маломощных вентилятора, расположенных горизонтально ниже уровня земли, хоннейкомб и сопло.Known vertical wind tunnel (patent CN No. 1851435, G01M 9/00, 2006), containing a closed vertical working part, a reverse annular channel, two low-power fans located horizontally below ground level, honneikomb and nozzle.

Недостатком этой трубы является то, что вентиляторы расположены в непосредственной близости от хоннейкомба (отделены всего одним поворотом) и сопла, поэтому качество потока не может быть высоким и пригодным для испытаний летательной техники (моделей самолетов и вертолетов). Кроме того, расположение вентиляторов ниже поверхности земли будет усложнять их обслуживание особенно при большой мощности.The disadvantage of this pipe is that the fans are located in the immediate vicinity of the honneikomb (separated by just one turn) and the nozzle, so the flow quality cannot be high and suitable for testing aircraft (models of aircraft and helicopters). In addition, the location of the fans below the ground will complicate their maintenance, especially at high power.

Известна вертикальная аэродинамическая труба (Martinot-Lagarde A. - Une Soufflerie Verticale Francaise du Quatre Motres - "Doc/ Air Espace", 1967, XI. №107, p/33-38 ill.; L′Aeronautique et L′Astronautique", 1968, №3, p/33-37 ill), предназначенная для исследования штопорных характеристик моделей летательных аппаратов, тренировки парашютистов, содержащая сопло, открытую вертикальную рабочую часть, кольцевой обратный канал, хонейкомб, перед которым расположена сетка, обеспечивающая требуемый профиль скоростей, и вентилятор с электроприводом, установленный в верхней части трубы.Famous vertical wind tunnel (Martinot-Lagarde A. - Une Soufflerie Verticale Francaise du Quatre Motres - "Doc / Air Espace", 1967, XI. No. 107, p / 33-38 ill .; L′Aeronautique et L′Astronautique ", 1968, No. 3, p / 33-37 ill), designed to study the corkscrew characteristics of aircraft models, training paratroopers, containing a nozzle, an open vertical working part, an annular return channel, a honeikomb in front of which there is a grid that provides the required velocity profile, and Electric fan mounted on the top of the pipe.

Недостатком известного технического решения является верхнее расположение вентилятора с электроприводом (на высоте порядка 30 м), что усложняет конструкцию трубы, обслуживание вентилятора и доступ к рабочей части трубы через обратный канал, нарушая симметрию течения в нем и снижая качество потока в рабочей части трубы.A disadvantage of the known technical solution is the upper location of the electric fan (at an altitude of about 30 m), which complicates the design of the pipe, maintenance of the fan and access to the working part of the pipe through the return channel, breaking the flow symmetry in it and reducing the quality of the flow in the working part of the pipe.

Известна аэродинамическая труба с закрытой рабочей частью Т-107 ЦАГИ (E.L.Bedrzhtsky, V.P.Roukavets, Historical Review of the Creation and Improvement Of Aerodynamic Test Facilities At TsAGI Aerodynamics Of Wind Tunnel Circuits and Their Components. Papers presented and discussions receded at the 79^th Fluid Dynamics Panel Symposium held in Moscow, Russia 30 September 30 October 1996), в которой каналы вдува охлаждающего атмосферного воздуха, выполнены в виде специальных устройств и расположены в обратном канале трубы между вторым и третьим поворотными коленами.Known wind tunnel with a closed working part of T-107 TSAGI (ELBedrzhtsky, VPRoukavets, Historical Review of the Creation and Improvement Of Aerodynamic Test Facilities At TsAGI Aerodynamics Of Wind Tunnel Circuits and Their Components. Papers presented and discussions receded at the 79 ^th Fluid Dynamics Panel Symposium held in Moscow, Russia (September 30, October 30, 1996), in which the channels for blowing in cooling atmospheric air are made in the form of special devices and are located in the return channel of the pipe between the second and third rotary elbows.

Недостатком такого ввода охлаждающего атмосферного воздуха является то, что специальные устройства ввода расположены в обратном канале трубы, что создает дополнительное аэродинамическое сопротивление.The disadvantage of this input of cooling atmospheric air is that special input devices are located in the return channel of the pipe, which creates additional aerodynamic drag.

Наиболее близким из известных технических решений заявляемому устройству является аэродинамическая труба Т-105 ЦАГИ (см. Руководство для конструкторов по проектированию самолетов. Т.I, кн.4, вып.10. Издательский отдел ЦАГИ, 1984), содержащая открытую вертикальную рабочую часть, обратный канал с четырьмя поворотными коленами, вентилятор с электроприводом, расположенный в вертикальной части обратного канала, хонейкомб, сопло, предохранительную и страховочную сетки и кольцо вокруг коллектора-сборника в конце рабочей части.The closest known technical solutions to the claimed device is a wind tunnel T-105 TsAGI (see Guide for designers on the design of aircraft. T.I, book 4, issue 10. Publishing department TsAGI, 1984), containing an open vertical working part, a return duct with four swivel knees, an electric fan located in the vertical part of the return duct, a honeikomb, a nozzle, safety and safety nets and a ring around the collector at the end of the working part.

Недостатком прототипа является вертикальное расположение вентилятора на значительной высоте над уровнем земли, что существенно усложняет его обслуживание и конструкцию его крепления в обратном канале, особенно при увеличении мощности трубы. Следует иметь в виду, что в четырехколенном обратном канале располагать вентилятор в верхней, горизонтальной части обратного канала нецелесообразно из-за сложности его крепления и обслуживания на большой высоте, располагать вентилятор в нижней, горизонтальной части обратного канала нецелесообразно из-за его близости к рабочей части, что будет отрицательно сказываться на качестве потока. Также в этой аэродинамической трубе не предусмотрен вдув охлаждающего атмосферного воздуха.The disadvantage of the prototype is the vertical location of the fan at a considerable height above ground level, which significantly complicates its maintenance and the design of its fastening in the return channel, especially when increasing the power of the pipe. It should be borne in mind that in a four-knee return duct it is impractical to place a fan in the upper horizontal part of the return duct due to the complexity of its fastening and maintenance at high altitude; it is not practical to position the fan in the lower horizontal part of the return duct because of its proximity to the working part , which will adversely affect the quality of the stream. Also in this wind tunnel is not provided blowing cooling air.

Задачей данного изобретения и техническим результатом, получаемым при его осуществлении, является упрощение монтажа и обслуживания главного вентилятора без ухудшения качества потока в рабочей части трубы, а также обеспечение длительной работы трубы при максимальной мощности, потребляемой вентилятором.The objective of the invention and the technical result obtained during its implementation is to simplify the installation and maintenance of the main fan without compromising the quality of the flow in the working part of the pipe, as well as ensuring long-term operation of the pipe at maximum power consumed by the fan.

Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в аэродинамической трубе, содержащей открытую вертикальную рабочую часть, расположенные в ней предохранительную и страховочную сетки, обратный канал с поворотными коленами и расположенными в нем главным вентилятором, хонейкомбом и соплом имеет шесть поворотных колен, главный вентилятор расположен горизонтально на уровне поверхности земли между третьим и четвертым поворотными коленами. Кроме того, дополнительно содержит каналы вдува охлаждающего воздуха, совмещенные с поворотными лопатками пятого поворотного колена.The solution of the problem and the technical result are achieved by the fact that in the wind tunnel containing the open vertical working part, the safety and safety nets located in it, the return channel with the rotary elbows and the main fan located in it, the honeycomb and the nozzle have six rotary elbows, the main fan located horizontally at ground level between the third and fourth swivel elbows. In addition, it further comprises cooling air injection channels aligned with the rotary blades of the fifth rotary elbow.

Схема трубы приведена на чертеже.The pipe diagram is shown in the drawing.

Аэродинамическая труба содержит открытую вертикальную рабочую часть 1, страховочную сетку 2, обратный канал 3 с главным вентилятором 4, каналами вдува охлаждающего атмосферного воздуха 5, хонейкомбом 6, соплом 7, предохранительную сетку 8, поворотные колена 9-14.The wind tunnel contains an open vertical working part 1, a safety net 2, a return channel 3 with a main fan 4, channels for blowing in cooling atmospheric air 5, a honcomomb 6, a nozzle 7, a safety net 8, and rotary elbows 9-14.

Главный вентилятор расположен на уровне поверхности земли, между третьим и четвертым поворотными коленами. Расположение главного вентилятора на уровне поверхности земли упрощает конструкцию его крепления и значительно улучшает условия его обслуживания, что существенно важно при увеличении мощности вентилятора, когда его диаметр может достигать 9 м и более.The main fan is located at ground level, between the third and fourth knees. The location of the main fan at ground level simplifies the design of its fastening and significantly improves its service conditions, which is essential when increasing the fan power, when its diameter can reach 9 m or more.

Расположение главного вентилятора между третьим и четвертым поворотными коленами уменьшает его влияние на качество потока в рабочей части трубы, потому что наличие трех поворотных колен между ним и соплом существенно снижает следы закрутки и неравномерность потока, идущие от вентилятора.The location of the main fan between the third and fourth rotary elbows reduces its effect on the flow quality in the working part of the pipe, because the presence of three rotary elbows between it and the nozzle significantly reduces the traces of swirling and uneven flow coming from the fan.

Совмещение каналов ввода охлаждающего атмосферного воздуха с поворотными лопатками пятого поворотного колена избавляет от необходимости располагать в потоке дополнительные вводящие каналы, повышающие сопротивление обратного канала, ведущее к увеличению мощности, потребляемой трубой.The combination of the input channels of the cooling atmospheric air with the rotary blades of the fifth rotary elbow eliminates the need to have additional input channels in the flow that increase the resistance of the return channel, leading to an increase in the power consumed by the pipe.

Аэродинамическая труба работает следующим образом.The wind tunnel works as follows.

Запускается главный вентилятор, создающий поток воздуха в рабочей части трубы. Изменяя потребляемую вентилятором мощность, доводят скорость потока в рабочей части трубы до заданной величины, после чего в поток вводится испытуемая модель. При длительном во времени испытании на большой мощности вентилятора включается система вдува (содержащая вентиляторы вдува, подводящие трубопроводы и каналы вдува) охлаждающего атмосферного воздуха, что позволяет поддерживать постоянную температуру потока в рабочей части трубы.The main fan starts, creating an air flow in the working part of the pipe. By changing the power consumed by the fan, the flow rate in the working part of the pipe is adjusted to a predetermined value, after which the tested model is introduced into the flow. During a long time test at a high fan power, a blowing system (containing blowing fans, supply pipelines and blowing channels) of cooling atmospheric air is turned on, which allows maintaining a constant flow temperature in the working part of the pipe.

Положительный эффект данного изобретения заключается в упрощении и снижении стоимости монтажа и обслуживания главного вентилятора, а также в улучшении качества потока при работе с вдувом охлаждающего атмосферного воздуха.The positive effect of this invention is to simplify and reduce the cost of installation and maintenance of the main fan, as well as to improve the quality of the stream when working with blowing cooling air.

Claims

A wind tunnel containing an open vertical working part with safety and safety nets located in it, a return channel with rotary elbows and a main fan, a honeikomb and a nozzle located in it, characterized in that the return channel has six rotary elbows and additionally contains channels for blowing cooling atmospheric air, combined with the rotary blades of the fifth rotary knee, and the main fan is located horizontally at ground level between the third and fourth swivel knees.