RU98241U1

RU98241U1 - AEROBALLISTIC MODEL FOR TESTING ON EROSION EXPOSURE

Info

Publication number: RU98241U1
Application number: RU2010121530/28U
Authority: RU
Inventors: Леонид Константинович Сафронов; Юрий Константинович Сибиряков
Original assignee: Министерство Промышленности И Торговли Рф
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2010-10-10

Abstract

1. Аэробаллистическая модель для испытаний на эрозионное воздействие, включающая аэродинамически устойчивый корпус с установленным в носовой части образцом испытуемого материала, отличающаяся тем, что в хвостовой ее части установлен ракетный двигатель с тягой, равной силе сопротивления полета модели, и временем работы, равным времени пролета моделью участка эрозионного воздействия. ! 2. Аэробаллистическая модель по п.1, отличающаяся тем, что модель снабжена аэродинамическими щитками, расположенными впереди центра тяжести модели таким образом, что после их раскрытия за зоной эрозионного воздействия центр давления перемещается вперед за центр тяжести модели, обеспечивая ее разворот в направлении полета на 180°, т.е. «хвостом» вперед, и вход модели в улавливатель своей хвостовой частью. 1. Aeroballistic model for testing for erosion, including an aerodynamically stable body with a sample of the test material installed in the bow, characterized in that a rocket engine with a thrust equal to the model’s flight resistance and a flight time equal to the flight time is installed in its rear part model site erosion. ! 2. The aeroballistic model according to claim 1, characterized in that the model is equipped with aerodynamic shields located in front of the center of gravity of the model so that after they are opened behind the zone of erosion, the center of pressure moves forward beyond the center of gravity of the model, ensuring its rotation in the direction of flight by 180 °, i.e. “Tail” forward, and the model enters the trap with its tail.

Description

Полезная модель «Аэробаллистическая модель для испытаний на эрозионное воздействие» относится к испытательному оборудованию различных конструкций или устройств и предназначена для наземных динамических испытаний конструкционных материалов летательных аппаратов и ракет на эрозионное воздействие атмосферных образований (дождя, снега, града, пыли).The utility model “Aeroballistic model for erosion testing” refers to the testing equipment of various designs or devices and is intended for dynamic ground testing of structural materials of aircraft and rockets for the erosion of atmospheric formations (rain, snow, hail, dust).

Известны модели баллистических стендов, на которых модель с образцом испытуемого материала, установленным в ее носовой части выстреливается из пушки, обеспечивающей необходимую по условиям испытаний начальную скорость полета модели, затем модель проходит зону эрозионного воздействия атмосферных образований, после чего попадает в улавливатель модели, представляющий собой бункер, набитый тормозящим материалом (поролоном, резиной, паклей и др.) и обеспечивающий полное торможение модели (1. Михатулин Д.С., Полежаев Ю.В., Ревизников Д.Л. Теплообмен и разрушение тел в сверхзвуковом гетерогенном потоке. - М.: «Янус-К», 2007, С.31-32. 2. Златин Н.А. и др. Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях. - М.: Наука, 1974, С.244-245, 254.).There are known models of ballistic stands on which a model with a sample of the test material installed in its bow is fired from a gun that provides the initial flight speed of the model required by the test conditions, then the model passes the zone of erosion by atmospheric formations, after which it enters the catcher of the model, which is hopper filled with braking material (foam rubber, rubber, tow, etc.) and providing complete braking of the model (1. Mikhatulin D.S., Polezhaev Yu.V., Reviznikov D.L. Teplo exchange and destruction of bodies in a supersonic heterogeneous flow. - M.: Janus-K, 2007, pp.31-32. 2. Zlatin N.A. et al. Ballistic installations and their application in experimental studies. - M .: Science, 1974, S.244-245, 254.).

Недостатком применяемых на баллистических стендах моделей являются переменная скорость моделей в результате аэродинамического торможения при прохождении зоны эрозионного воздействия атмосферных образований и дополнительное к эрозионному разрушение поверхности образцов испытуемого материала вследствие воздействия тормозящего материала улавливателя.The disadvantage of the models used on ballistic stands is the variable speed of the models as a result of aerodynamic drag during the passage of the erosive zone of atmospheric formations and additional to the erosive destruction of the surface of the samples of the test material due to the action of the braking material of the trap.

Целью предлагаемой полезной модели является создание аэробаллистической модели, обеспечивающей ее движение в зоне эрозионного воздействия атмосферных образований с постоянной, наперед заданной скоростью, и сведения к минимуму контакта поверхности образцов испытуемого материала с тормозящим материалом улавливателя.The purpose of the proposed utility model is to create an aeroballistic model that ensures its movement in the zone of erosive influence of atmospheric formations with a constant, predetermined speed, and to minimize contact of the surface of the samples of the test material with the braking material of the trap.

Указанная цель достигается тем, что в хвостовой части модели устанавливается твердотопливный ракетный двигатель с тягой, равной силе сопротивления полета модели, и временем работы, обеспечивающим пролет моделью всей зоны эрозионного воздействия атмосферных образований, а также установкой в передней части модели, впереди ее центра тяжести, аэродинамических щитков таким образом, что после их раскрытия за зоной эрозионного воздействия центр давления модели перемещается вперед за центр тяжести, обеспечивая разворот модели в направлении полета на 180° и устойчивый полет модели «хвостом» вперед.This goal is achieved by the fact that in the tail part of the model a solid rocket engine is installed with a thrust equal to the model’s flight drag force and a working time that ensures that the model spans the entire zone of erosive impact of atmospheric formations, as well as an installation in front of the model, in front of its center of gravity, aerodynamic guards in such a way that after their opening behind the zone of erosion, the center of pressure of the model moves forward beyond the center of gravity, providing the model to turn in the direction Oleta 180 ° and stable flight "tail" model forward.

Схема аэробаллистической модели для испытаний на эрозионное воздействие атмосферных образований представлена на фиг.1.A diagram of an aeroballistic model for testing for erosive effects of atmospheric formations is presented in figure 1.

Аэродинамическая модель включает корпус 1 с образцом 2 испытуемого материала, установленным в носовой части модели, твердотопливный ракетный двигатель 3, установленный в хвостовой части модели, аэродинамические щитки 4, установленные в передней части моделей шток пиротолкателя 5, кинематически связанный с аэродинамичскими щитками. Кроме того, на фиг.1 показано положение центра тяжести модели 6, положение центра давления модели 7 до раскрытия аэродинамических щитков и положение центра давления модели 8 после раскрытия аэродинамических щитков.The aerodynamic model includes a housing 1 with a sample 2 of the test material installed in the nose of the model, a solid propellant rocket engine 3 installed in the rear of the model, aerodynamic shields 4 installed in the front of the models, a pyro-push rod 5 kinematically connected to aerodynamic shields. In addition, figure 1 shows the position of the center of gravity of the model 6, the position of the center of pressure of the model 7 before the opening of the aerodynamic flaps and the position of the center of pressure of the model 8 after the opening of the aerodynamic flaps.

Аэродинамическая модель работает следующим образом: модель, с зафиксированными в сложенном положении аэродинамическими щитками 4, выстреливается из пушки баллистического стенда. После чего известным способом поджига порохового заряда твердотопливного ракетного двигателя от форса пламени заряда пушки, либо от форса пламени при наколе капсюля-воспламенителя запускается твердотопливный ракетный двигатель 3, обеспечивающий движение модели в зоне эрозионного воздействия атмосферных образований с постоянной скоростью. По окончании работы ракетного двигателя 3, которое происходит после прохождения моделью зоны эрозионного воздействия атмосферных образований, известным способом передачи форса пламени поджигается заряд пиротолкателя, перемещающий его шток 5 в крайнее переднее положение и переводящий аэродинамические щитки 4 модели в раскрытое положение. В результате раскрытия аэродинамических щитков центр давления 7 модели перемещается в сторону носовой части модели и располагается впереди центра тяжести модели (позиция 8 на фиг.1). Следствием перемещения центра давления из положения 7 в положение 8, является торможение и разворот модели в направлении полета на 180°, т.е. «хвостом» вперед, тем самым обеспечивая вход модели в улавливатель своей донной частью и, как следствие, защиту образца 3 испытуемого материала от контакта с тормозящим материалом улавливателя. При этом аэродинамические щитки обеспечивают дополнительную защиту образца 3.The aerodynamic model works as follows: the model, with the aerodynamic shields fixed in the folded position 4, is fired from the cannon of a ballistic stand. Then, in a known manner of igniting the powder charge of a solid propellant rocket engine from the force of the flame of the charge of the gun, or from the force of the flame when the ignition capsule is pierced, the solid fuel rocket engine 3 is launched, which ensures the movement of the model in the zone of erosion from atmospheric formations at a constant speed. At the end of the rocket engine 3, which occurs after the model passes through the zone of erosion from atmospheric formations, the pyro-pusher’s charge is ignited by the known method of transmitting the force of the flame, moving its rod 5 to its extreme forward position and translating the aerodynamic shields 4 of the model to the open position. As a result of the opening of the aerodynamic flaps, the center of pressure of the model 7 moves towards the bow of the model and is located in front of the center of gravity of the model (position 8 in figure 1). The consequence of moving the center of pressure from position 7 to position 8 is the braking and turning of the model in the direction of flight by 180 °, i.e. “Tail” forward, thereby ensuring the model enters the trap with its bottom and, as a result, protects the sample 3 of the test material from contact with the braking material of the trap. In this case, aerodynamic shields provide additional protection for the sample 3.

Таким образом, предлагаемое техническое решение задачи, по сравнению с прототипом, позволяет обеспечить движение аэродинамической модели в зоне эрозионного воздействия с постоянной скоростью и защиту образца испытуемого материала от вредного контакта с тормозящим материалом улавливателя.Thus, the proposed technical solution of the problem, in comparison with the prototype, allows for the movement of the aerodynamic model in the zone of erosion at a constant speed and protects the sample of the test material from harmful contact with the braking material of the trap.

Claims

1. Aeroballistic model for testing for erosion, including an aerodynamically stable body with a sample of the test material installed in the bow, characterized in that a rocket engine with a thrust equal to the model’s flight resistance and a flight time equal to the flight time is installed in its rear part model site erosion.

2. The aeroballistic model according to claim 1, characterized in that the model is equipped with aerodynamic shields located in front of the center of gravity of the model so that after they are opened behind the zone of erosion, the center of pressure moves forward beyond the center of gravity of the model, ensuring its rotation in the direction of flight by 180 °, i.e. “Tail” forward, and the model enters the trap with its tail.