RU2720738C1 - Method of controlling heating during thermal testing of ceramic fairings - Google Patents
Method of controlling heating during thermal testing of ceramic fairings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2720738C1 RU2720738C1 RU2019128682A RU2019128682A RU2720738C1 RU 2720738 C1 RU2720738 C1 RU 2720738C1 RU 2019128682 A RU2019128682 A RU 2019128682A RU 2019128682 A RU2019128682 A RU 2019128682A RU 2720738 C1 RU2720738 C1 RU 2720738C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- fairings
- thermal
- screens
- readings
- Prior art date
Links
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
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/72—Investigating presence of flaws
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
Abstract
Description
Изобретение относится к технике наземных испытаний элементов летательных аппаратов (ЛА), а именно к способам воспроизведения аэродинамического теплового воздействия на головную часть ракеты в наземных условиях.The invention relates to techniques for ground testing of elements of aircraft (LA), and in particular to methods for reproducing aerodynamic thermal effects on the head of a rocket in ground conditions.
Наиболее широкое распространение в практике наземных испытаний получил способ радиационного нагрева. Стенды, реализующие этот способ, просты в эксплуатации, позволяют достаточно легко изменять конфигурацию нагревателя в зависимости от геометрии конструкции обтекателя. В этих стендах радиационный нагрев конструкций летательных аппаратов осуществляется с помощью нагревателей, разделенных на несколько зон нагрева, и контроль в этих зонах температуры с помощью измерительных преобразователей (Баранов А.Н., Белозеров Л.Г., Ильин Ю.С., Кутьинов В.Ф. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолетов. – М.: Машиностроение. – 1974. – 344 с). Разделение нагревателя на несколько зон нагрева обеспечивает необходимое распределение по координате температурного поля объекта испытания. The most widespread practice of ground testing was the method of radiation heating. Stands that implement this method are simple to operate, make it easy to change the configuration of the heater, depending on the geometry of the cowl structure. In these stands, radiation heating of aircraft structures is carried out using heaters divided into several heating zones, and temperature control in these zones using measuring transducers (Baranov A.N., Belozerov L.G., Ilyin Yu.S., Kutinov V . F. Static Strength Tests of Supersonic Aircraft. - M.: Mechanical Engineering. - 1974. - 344 s). The separation of the heater into several heating zones provides the necessary distribution along the coordinate of the temperature field of the test object.
Недостатком такого способа нагрева является необходимость установки термопреобразователей на поверхности обтекателя, что является трудоемкой операцией. Кроме того, при высокотемпературных испытаниях нередки случаи выхода из строя термопреобразователей, в связи с чем возникает необходимость проведения и управления управление тепловым режимом испытания без установки термопреобразователей.The disadvantage of this heating method is the need to install thermal converters on the surface of the fairing, which is a time-consuming operation. In addition, during high-temperature tests, cases of failure of thermal converters are frequent, and therefore there is a need to conduct and control the thermal regime of the test without installing thermal converters.
Наиболее близким по технической сущности является техническое решение по патенту РФ № 2676385, МКИ G01N 25/72, публ. 28.12.2018. Данное техническое решение реализует управление нагревом по плотности теплового потока, подводимого к обтекателю, по электрическому напряжению, подведенному к нагревательной панели, по сигналу управления на входах регуляторов мощности нагревательной панели. Однако, при управлении по электрическим параметрам (электрическому напряжению, сигналу управления) невозможно контролировать теплообмен в системе «излучатель – отражательный экран – обтекатель», что может привести к значительным погрешностям задания теплового режима при задымлении пространства нагрева. Кроме того, управлению нагревом по плотности теплового потока препятствует значительный размер датчиков теплового потока, установленных в зоне нагрева, из-за чего поверхность обтекателя будет экранирована от излучателей. The closest in technical essence is the technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2676385, MKI G01N 25/72, publ. 12/28/2018. This technical solution implements control of heating by the density of the heat flux supplied to the fairing, by the voltage supplied to the heating panel, by the control signal at the inputs of the power controllers of the heating panel. However, when controlling according to electrical parameters (electrical voltage, control signal), it is impossible to control heat transfer in the "emitter - reflective screen - fairing" system, which can lead to significant errors in setting the thermal regime during smoke of the heating space. In addition, the control of heating by heat flux density is impeded by the significant size of the heat flux sensors installed in the heating zone, as a result of which the fairing surface will be shielded from the radiators.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности проводимых тепловых испытаний антенных обтекателей ракет за счет дополнительного косвенного контроля температуры фронтальной поверхности испытуемого обтекателя по тепловому состоянию отражательных экранов.The objective of the present invention is to increase the reliability of the thermal tests of the antenna fairings of the rockets due to additional indirect control of the temperature of the front surface of the tested fairing by the thermal state of the reflective screens.
Поставленная задача реализуется следующим образом. The task is implemented as follows.
Способ управления нагревом при тепловых испытаниях керамических обтекателей, включающий зонный радиационный нагрев фронтальной поверхности обтекателя инфракрасными нагревателями с отражательными экранами, отличающийся тем, что обтекатели нагревают последовательно поодиночно по заданному режиму температуры фронтальной поверхности и синхронно регистрируют показания датчиков температуры, установленных на отражательных экранах, формируют их архив с учетом количества обтекателей, суммируют и усредняют показания датчиков температуры отражательных экранов, значения которых затем используют для задания температуры фронтальной поверхности испытуемого обтекателя.A method of controlling heating during thermal tests of ceramic fairings, including zone radiation heating the front surface of the fairing with infrared heaters with reflective screens, characterized in that the fairings are heated sequentially one by one according to the set temperature regime of the front surface and synchronously record the readings of temperature sensors mounted on the reflective screens, form them archive taking into account the number of fairings, summarize and average the readings of the temperature sensors of the reflective screens, the values of which are then used to set the temperature of the front surface of the tested fairing.
В действительности, если представить систему нагрева «излучатель – отражательный экран – обтекатель» как единое целое, включая в это целое и процесс теплообмена, то температуре фронтальной поверхности обтекателя в каждый момент времени будет соответствовать температура отражательных экранов. Для измерения температуры отражательного экрана на его поверхность устанавливается термопреобразователи.In fact, if we represent the heating system “emitter - reflective screen - fairing” as a whole, including the heat exchange process in this whole, then the temperature of the front surface of the fairing at each moment in time will correspond to the temperature of the reflective screens. To measure the temperature of the reflective screen, thermal converters are installed on its surface.
На этапе разработки обтекателя проводится регистрация температурного состояния отражательных экранов в процессе управления нагревом по температуре фронтальной поверхности обтекателя. Зарегистрированная информация о температурном состоянии отражательного экрана усредняется по количеству проведенных испытаний. В результате создается усредненный график изменения температуры отражательного экрана, который используется в качестве заданного для управления нагревом по температуре отражательного экрана, в том числе, в аварийных ситуациях. At the stage of development of the fairing, the temperature state of the reflective screens is recorded in the process of controlling heating by the temperature of the front surface of the fairing. The recorded information about the temperature state of the reflective screen is averaged over the number of tests performed. As a result, an averaged graph of the temperature change of the reflective screen is created, which is used as the one set for controlling the heating by temperature of the reflective screen, including in emergency situations.
Данное изобретение позволит существенно упростить наземные тепловые испытания при одновременном повышении надежности. This invention will significantly simplify ground-based thermal tests while improving reliability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019128682A RU2720738C1 (en) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | Method of controlling heating during thermal testing of ceramic fairings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019128682A RU2720738C1 (en) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | Method of controlling heating during thermal testing of ceramic fairings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2720738C1 true RU2720738C1 (en) | 2020-05-13 |
Family
ID=70735448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019128682A RU2720738C1 (en) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | Method of controlling heating during thermal testing of ceramic fairings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2720738C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2775689C1 (en) * | 2021-04-13 | 2022-07-06 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" | Method for thermal testing of rocket fairings |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2182105C2 (en) * | 2000-01-17 | 2002-05-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Method of control of process of simulation of solar illumination of spacecraft by infra-red radiators and system for realization of this method |
| US20050207468A1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-22 | Mccullough Robert W | Inductively heated transient thermography method and apparatus for the detection of flaws |
| RU2451971C1 (en) * | 2010-12-08 | 2012-05-27 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ОАО "ОНПП "Технология") | Method of setting thermal conditions of ceramic rocket cowlings |
| RU2456568C1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ОАО "ОНПП "Технология") | Method for thermal loading rocket fairings made from nonmetallic materials |
| CN102721612A (en) * | 2012-07-03 | 2012-10-10 | 北京航空航天大学 | High temperature-distributed load thermal strength test device for plane structure of high-speed missile aerobat |
| US8294104B2 (en) * | 2005-11-10 | 2012-10-23 | Airbus Operations Sas | System for detecting and locating water in a sandwich-type structure for aircrafts |
| US9488592B1 (en) * | 2011-09-28 | 2016-11-08 | Kurion, Inc. | Automatic detection of defects in composite structures using NDT methods |
| RU2676385C1 (en) * | 2017-08-31 | 2018-12-28 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Method for thermal control during heat tests of antenna domes of missiles |
-
2019
- 2019-09-12 RU RU2019128682A patent/RU2720738C1/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2182105C2 (en) * | 2000-01-17 | 2002-05-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Method of control of process of simulation of solar illumination of spacecraft by infra-red radiators and system for realization of this method |
| US20050207468A1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-22 | Mccullough Robert W | Inductively heated transient thermography method and apparatus for the detection of flaws |
| US8294104B2 (en) * | 2005-11-10 | 2012-10-23 | Airbus Operations Sas | System for detecting and locating water in a sandwich-type structure for aircrafts |
| RU2451971C1 (en) * | 2010-12-08 | 2012-05-27 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ОАО "ОНПП "Технология") | Method of setting thermal conditions of ceramic rocket cowlings |
| RU2456568C1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ОАО "ОНПП "Технология") | Method for thermal loading rocket fairings made from nonmetallic materials |
| US9488592B1 (en) * | 2011-09-28 | 2016-11-08 | Kurion, Inc. | Automatic detection of defects in composite structures using NDT methods |
| CN102721612A (en) * | 2012-07-03 | 2012-10-10 | 北京航空航天大学 | High temperature-distributed load thermal strength test device for plane structure of high-speed missile aerobat |
| RU2676385C1 (en) * | 2017-08-31 | 2018-12-28 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Method for thermal control during heat tests of antenna domes of missiles |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2775689C1 (en) * | 2021-04-13 | 2022-07-06 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" | Method for thermal testing of rocket fairings |
| RU2818683C1 (en) * | 2023-12-20 | 2024-05-03 | Федеральное автономное учреждение "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФАУ "ЦАГИ") | Method of controlling non-stationary radiation heating of an aircraft structure sample |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2456568C1 (en) | Method for thermal loading rocket fairings made from nonmetallic materials | |
| RU2517790C1 (en) | Application of heat stress to rocket cowls of nonmetals | |
| RU2583353C1 (en) | Method for thermal loading of rocket cowls made of nonmetals | |
| RU2720738C1 (en) | Method of controlling heating during thermal testing of ceramic fairings | |
| CN113865751A (en) | Testing system and method for turbine blade integrated thin film temperature sensor | |
| RU2531052C1 (en) | Method of thermal tests of ceramic fairings of rockets | |
| RU2676385C1 (en) | Method for thermal control during heat tests of antenna domes of missiles | |
| RU2766963C1 (en) | Ramjet engine combustion chamber draft meter operating under conditions of connected air duct | |
| RU2625637C1 (en) | Method of heat resistance tests of hypersonic aircrafts cowlings and installation for its realisation | |
| RU2739524C1 (en) | Method for determining temperature field of aircraft elements during aerodynamic heating | |
| RU2703491C1 (en) | Method for thermal testing of aircraft elements | |
| RU2583864C1 (en) | Target simulator of helicopter range system for testing combat equipment of ground forces | |
| RU2697481C1 (en) | Method of heat-strength testing of ceramic fairings | |
| RU2676397C1 (en) | Method for heat loading of rocket fairings made of nonmetals | |
| RU2690048C1 (en) | Method for thermal testing of full-scale ceramic elements of aircrafts | |
| CN108646110A (en) | A kind of actual load electro explosive device high field electromagnetic radiation safety margin test appraisal procedure | |
| RU2677487C1 (en) | Method for heat loading of rocket fairings made of nonmetals | |
| RU2773024C1 (en) | Method for reproducing aerodynamic heating of aircraft elements | |
| RU2696939C1 (en) | Method for thermal loading of rocket fairings | |
| Glaser et al. | Investigations of thrust generated by a valved, multitube PDE with exit nozzles | |
| Holden et al. | Experimental studies of the effects of combustion on the characteristics of jet interaction on interceptor performance in supersonic and hypersonic flows | |
| CN216246911U (en) | Testing system for turbine blade integrated thin film temperature sensor | |
| RU2762167C1 (en) | Method for thermal testing of aircraft elements | |
| RU2649245C1 (en) | Method for thermal testing of metal frames of ceramic fairings | |
| RU2670725C1 (en) | Method of thermal loading of fairings of flying apparatuses made of nonmetals |