RU2708681C1 - Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы - Google Patents
Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2708681C1 RU2708681C1 RU2019112200A RU2019112200A RU2708681C1 RU 2708681 C1 RU2708681 C1 RU 2708681C1 RU 2019112200 A RU2019112200 A RU 2019112200A RU 2019112200 A RU2019112200 A RU 2019112200A RU 2708681 C1 RU2708681 C1 RU 2708681C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holder
- carriage
- model
- hinges
- working part
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
- G01M9/02—Wind tunnels
- G01M9/04—Details
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для изменения положения испытываемой модели в рабочей части аэродинамической трубы. Устройство содержит узел крепления державки с моделью, выполненный с возможностью поворота державки вокруг продольной оси, две пары шарниров, размещенных симметрично относительно вертикальной плоскости на узле крепления в двух точках, разнесенных по его длине, причем шарниры, размещенные на его хвостовой части, смещены по вертикали относительно его продольной оси на расстояние, соответствующее его максимальному повороту в вертикальной плоскости, и стойки обтекаемой формы, соединенные с одной стороны с указанными шарнирами, а с другой стороны - с каретками, взаимодействующими с автономными приводами их перемещения и закрепленными в рабочей части продольными направляющими. Указанные стойки передних шарниров на узле крепления державки соединены с кареткой жестко, а стойка шарниров хвостовой части узла крепления соединена с этой же кареткой с помощью шарнира и снабжена механизмом изменения ее длины и дополнительным автономным приводом, при этом указанная каретка со стойками посредством введенных дополнительно вертикальных направляющих установлена на каретке, размещенной на указанных продольных направляющих. Технический результат заключается в повышении жесткости устройства, точности позиционирования модели в рабочей части аэродинамической трубы и упрощении управления. 2 ил.
Description
Предложение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к устройствам для изменения положения испытываемой модели в рабочей части аэродинамической трубы.
Известны устройства для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы, содержащие узел крепления державки для установки модели, который посредством пилона соединен с кареткой, взаимодействующей с приводом и направляющими в виде сегмента окружности, обеспечивающими перемещение каретки и поворот державки модели в требуемом диапазоне углов в продольной вертикальной плоскости - плоскости углов атаки модели α, причем указанные направляющие снабжены дополнительными приводами и направляющими для обеспечения продольного (по направлению потока - ось х) и вертикального (ось у) перемещений пилона и державки модели и их поворота вокруг вертикальной оси - в плоскости углов скольжения β (см., например, В.А. Козловский, В.И. Лагутин и др. Модернизация трансзвуковой аэродинамической трубы переменной плотности У-21. Космонавтика и ракетостроение, ЦНИИмаш, 2016, вып.5(90), с. 124-137).
Недостатками устройств такого типа являются их громоздкость, значительная масса и недостаточное быстродействие. Кроме того, задание углов β путем поворота пилона вокруг вертикальной оси приводит к нежелательному дополнительному загромождению потока в рабочей части аэродинамической трубы.
Известно устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы (см. патент РФ №2629696, 2016 г., МПК G01M 9/04), выбранное в качестве прототипа и содержащее узел крепления державки с моделью, выполненный с возможностью поворота державки вокруг ее продольной оси, две пары шарниров, размещенных симметрично относительно вертикальной плоскости на узле крепления державки в двух точках, разнесенных по его длине, причем шарниры, расположенные на его хвостовой части, смещены по вертикали относительно продольной оси на расстояние, соответствующее максимальному повороту узла крепления в вертикальной плоскости, и стойки обтекаемой формы, взаимодействующие с одной стороны с указанными шарнирами, а с другой стороны - с каретками, снабженными автономными приводами, и продольными направляющими, закрепленными в рабочей части.
Устройство обладает сравнительно небольшой массой, обеспечивает изменение положений модели по осям х, у и углам атаки α и крена ϕ (вокруг оси x).
В силу своих конструктивных особенностей и наличия большого числа шарниров и люфтов в них устройство обладает недостаточной жесткостью и точностью позиционирования модели, при этом его управление, требующее одновременного функционирования трех приводов, достаточно сложно и ненадежно.
Задачами, на решение которых направлено данное предложение, являются повышение жесткости устройства, точности позиционирования модели в рабочей части аэродинамической трубы и упрощение управления.
Технический результат, который достигается данным предложением, заключается в повышении жесткости механизма за счет уменьшения числа шарнирных и подвижных соединений и упрощения управления.
Этот результат достигается тем, что в устройстве для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы, содержащем узел крепления державки с моделью, выполненный с возможностью поворота державки вокруг ее продольной оси, две пары шарниров, размещенных симметрично относительно вертикальной плоскости на узле крепления державки в двух точках, разнесенных по его длине, причем шарниры, расположенные на его хвостовой части, смещены по вертикали относительно продольной оси на расстояние, соответствующее максимальному повороту узла крепления в вертикальной плоскости, и стойки обтекаемой формы, взаимодействующие с одной стороны с указанными шарнирами, а с другой стороны - с каретками, снабженными автономными приводами, и продольными направляющими, закрепленными в рабочей части, указанные стойки передних шарниров на узле крепления державки соединены с кареткой жестко, а стойка шарниров хвостовой части узла крепления соединена с этой же кареткой с помощью шарнира и снабжена механизмом изменения ее длины с дополнительным автономным приводом, при этом указанная каретка с соединенными с ней стойками посредством введенной дополнительно вертикальной направляющей установлена на каретке, размещенной на указанных продольных направляющих.
Техническая сущность предложения заключается в разделении обеспечения функций вертикального и продольного перемещений державки с моделью и ее угловых перемещений (что упрощает управление) и повышении жесткости устройства за счет создания более жесткой опорной структуры для основного несущего шарнира устройства.
Фигуры 1 и 2 поясняют существо предложения. На фиг. 1 показан общий вид устройства для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы при различных положениях модели: вне потока (а), в потоке аэродинамической трубы при угле атаки α=0 (б) и в потоке аэродинамической трубы при угле атаки α=max (в). На фиг. 2 представлен продольный разрез узла крепления модели.
Устройство для изменения положения испытываемой модели размещено в рабочей части аэродинамической трубы между соплом 1 и диффузором 2 и содержит узел крепления 3 державки 4, на которой закреплена испытываемая модель 5. Узел крепления 3 с помощью передних 6 и задней 7 стоек и двух передних 8 и двух задних 9 шарниров, установленных симметрично в вертикальной плоскости на узле крепления державки в двух точках, разнесенных по его длине, соединен с кареткой 10, размещенной на вертикально установленной направляющей 11 и взаимодействующей с автономным приводом (типа «винт-гайка») ее вертикального перемещения 12. Шарниры 9 смещены по вертикали относительно продольной оси узла крепления 3 и державки 4 на расстояние, соответствующее их максимальному повороту в вертикальной плоскости. Передние стойки 6 обтекаемой формы жестко связаны с кареткой 10 и при виде устройства по направлению потока образуют вместе с поверхностью каретки треугольную жесткую структуру. Направляющая 11 установлена на каретке 13, взаимодействующей с автономным приводом продольного перемещения 14 и горизонтальными продольными направляющими 15, закрепленными симметрично относительно вертикальной плоскости в рабочей части аэродинамической трубы. Задняя стойка 7 обтекаемой формы соединена с кареткой 10 посредством шарнира 16 и снабжена механизмом изменения ее длины 17, управляемым автономным приводом 18.
Державка 4 для крепления испытываемой модели 5 размещена в узле крепления 3 с помощью подшипников 19 (фиг. 2), обеспечивающих возможность ее поворота вокруг продольной оси и снабжена автономным управляемым приводом 20 осевого поворота державки для задания требуемого угла крена ϕ испытываемой модели 5.
Работа устройства осуществляется с помощью программно-управляемых приводов 12, 14, 18 и 20 следующим образом.
Перед началом испытаний в аэродинамической трубе устройство с установленной на нем испытываемой моделью 6 находится в рабочей части 1 аэродинамической трубы в положении а) - фиг. 1 при α=0, при этом модель 5 и устройство в рабочей части занимают соответствующее продольное и вертикальное положение, обеспеченное каретками и приводами 13 и 14, 10 и 12 и во время запуска и выхода аэродинамической трубы на расчетный режим модель изолирована от воздействия рабочего потока из сопла 1 и пусковых перегрузок.
Далее производят перемещение модели 5 в поток. Для этого с помощью автономного привода 12 осуществляют вертикальное программно-управляемое перемещение каретки 10 и державки 4 с моделью 5 по направляющей 11 в положение б) - фиг. 1.
Задание модели углов атаки α производят изменением длины стойки 8 с помощью механизма 17 и привода 18. Показанное на фиг. 1 положение в) модели 5 условно соответствует максимальному значению угла атаки α=max. Размещение модели в соответствующих зонах рабочего потока и задание модели 5 и державке 4 требуемых положений по координатам х и у осуществляют соответствующим программно-управляемым смещением кареток 13 и 10 по их горизонтальным 15 или вертикальной 11 направляющим с помощью приводов 14 или 12. При совместной работе приводов 12, 14 и 18 имеется возможность осуществлять поворот модели по углу атаки а относительно заданной точки поля потока (например, центра окна оптического прибора визуализации картины обтекания модели).
В рассматриваемой конструкции (так же, как и в прототипе) предусмотрена возможность задания значения минимального угла атаки α, немного отличающегося от нулевого (~ - 5°), при необходимости полный диапазон отрицательных углов атаки α=min модели 5 может быть обеспечен ее поворотом на угол ϕ=180° в положении α=max.
Задание державке 4 и модели 5 требуемых углов крена ϕ осуществляют с помощью привода 20 в любом из положений модели по х, у и углу атаки α.
Перед сходом с режима аэродинамической трубы устройство соответствующим программно-управляемым смещением кареток 10 и 13 и изменением длины стойки 7 с помощью механизма 17 возвращают в положение б) - фиг. 1 (при положении модели α=0), а затем переводят в исходное положение а) - фиг. 1 вне потока аэродинамической трубы.
Таким образом, разработанная конструкция устройства обеспечивает требуемые функции при повышенной его жесткости (и, как следствие, повышенной точности позиционирования испытываемой модели) и упрощении управления.
Claims (1)
- Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы, содержащее узел крепления державки с моделью, выполненный с возможностью поворота державки вокруг продольной оси, две пары шарниров, размещенных симметрично относительно вертикальной плоскости на узле крепления в двух точках, разнесенных по его длине, причем шарниры, размещенные на его хвостовой части, смещены по вертикали относительно его продольной оси на расстояние, соответствующее его максимальному повороту в вертикальной плоскости, и стойки обтекаемой формы, соединенные с одной стороны с указанными шарнирами, а с другой стороны - с каретками, взаимодействующими с автономными приводами их перемещения и закрепленными в рабочей части продольными направляющими, отличающееся тем, что указанные стойки передних шарниров на узле крепления державки соединены с кареткой жестко, а стойка шарниров хвостовой части узла крепления соединена с этой же кареткой с помощью шарнира и снабжена механизмом изменения ее длины и дополнительным автономным приводом, при этом указанная каретка с соединенными с ней стойками посредством введенной дополнительно вертикальной направляющей установлена на каретке, размещенной на указанных продольных направляющих.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019112200A RU2708681C1 (ru) | 2019-04-22 | 2019-04-22 | Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019112200A RU2708681C1 (ru) | 2019-04-22 | 2019-04-22 | Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2708681C1 true RU2708681C1 (ru) | 2019-12-11 |
Family
ID=69006477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019112200A RU2708681C1 (ru) | 2019-04-22 | 2019-04-22 | Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2708681C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116183154A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-05-30 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 细长体模型的超大攻角风洞试验方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5365782A (en) * | 1992-07-30 | 1994-11-22 | European Transonic Windtunnel Gmbh | Handling room for wind-tunnel cryogenic models |
RU2515127C1 (ru) * | 2012-10-11 | 2014-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Стенд для определения вращательных производных аэродинамических сил и моментов модели в аэродинамической трубе |
RU2629696C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2017-08-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы |
-
2019
- 2019-04-22 RU RU2019112200A patent/RU2708681C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5365782A (en) * | 1992-07-30 | 1994-11-22 | European Transonic Windtunnel Gmbh | Handling room for wind-tunnel cryogenic models |
RU2515127C1 (ru) * | 2012-10-11 | 2014-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Стенд для определения вращательных производных аэродинамических сил и моментов модели в аэродинамической трубе |
RU2629696C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2017-08-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
В.А. Козловский, А.П. Косенко, В.И. Лагутин и др. Модернизация трансзвуковой аэродинамической трубы переменной плотности У-21. Космонавтика и ракетостроение, ЦНИИмаш, 2016, вып.5(90). * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116183154A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-05-30 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 细长体模型的超大攻角风洞试验方法 |
CN116183154B (zh) * | 2023-04-24 | 2023-06-27 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 细长体模型的超大攻角风洞试验方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2629696C1 (ru) | Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы | |
RU2708681C1 (ru) | Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы | |
CN105784314B (zh) | 一种低速风洞虚拟飞行实验支撑装置及其使用方法 | |
CN205642791U (zh) | 一种风洞用旋转导弹的锥形运动模拟装置 | |
US7909303B2 (en) | Movement device | |
EP2769772A1 (en) | Pipe coating device and method | |
CN106441779A (zh) | 一种高速风洞中测量飞行器三自由度动稳定参数的装置 | |
US7836749B2 (en) | Sled buck testing system | |
CA1245359A (en) | Simulator for aerodynamic investigations of models in a wind-tunnel | |
JP6169192B2 (ja) | ロータブレード角の検出方法 | |
CN104326368A (zh) | 一种用于太阳翼低温展开试验的重力补偿装置 | |
JP6949071B2 (ja) | マルチコプターを用いた計測器移動補助装置 | |
CN106840583A (zh) | 一种具有平移功能的亚跨超声速风洞大攻角机构 | |
CN109506877A (zh) | 一种亚跨超风洞90°大攻角耦合360°滚转装置 | |
CN108317998A (zh) | 一种全断面隧道衬砌检测车 | |
CN115326357A (zh) | 一种试验体冲击入水特性及柔性气囊水下特性的测量装置 | |
RU2690097C1 (ru) | Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы | |
JPH07103848A (ja) | 風洞試験装置 | |
JP2002089368A (ja) | ベローズにおけるエンジン飛行体の支持装置 | |
CN206450397U (zh) | 一种具有平移功能的亚跨超声速风洞大攻角机构 | |
CN111707876B (zh) | 一种用于大型天线近场测试仪的两轴垂直度快速调整机构 | |
CN109506089A (zh) | 一种支撑高速旋转相机的平衡稳定装置及使用方法 | |
CN109269414B (zh) | 一种靶球机构 | |
CN205209730U (zh) | 一种风洞支撑结构 | |
RU2708680C1 (ru) | Устройство для изменения положения модели в рабочей части аэродинамической трубы |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |