×
10.02.2014
216.012.9f90

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГИБКИМИ СТЕНКАМИ СОПЛА АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЫ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к аэродинамическим трубам с регулируемыми соплами. Устройство состоит из силового механизма, изменяющего его контур по заданной программе, и командного устройства, управляющего этой программой. В контур управления введены последовательно включенные блок определения конечного положения ведущего ряда в функции заданного числа М, блок задания интенсивности движения ведущего ряда в функции времени управления и блок задания ординат ведомых рядов в функции заданной ординаты ведущего ряда, что позволяет с высокой точностью и скоростью изменять контур сопла. Технический результат заключается в повышении точности установки гибких стенок сопла аэродинамической трубы, а также надежности и простоты эксплуатации сопла. 1 ил.
Основные результаты: Устройство для управления гибкими стенками сопла аэродинамической трубы, содержащее ЭВМ, контроллер управления приводами ведомых рядов гибких стенок сопла, приводы управления гибкими стенками сопла, датчики обратной связи, а также командное устройство, отличающееся тем, что командное устройство содержит цифровой блок определения конечного положения ведущего ряда гибких стенок сопла в функции заданного числа М, вход которого подключен к ЭВМ, а выход подключен к входу цифрового блока задания интенсивности движения ведущего ряда, определяющему заданное значение ординаты ведущего ряда на каждый такт управления, выход блока задания интенсивности подключен к входу цифрового блока задания ординат всех ведомых рядов в функции заданной ординаты ведущего ряда, а выход последнего подключен к контроллеру управления приводами ведомых рядов гибких стенок сопла.

Изобретение относится к области аэродинамики, в частности к автоматическим системам управления воздушным потоком в аэродинамических трубах.

При применении регулируемых сопл значительную трудность представляет высокая точность задания их контуров при испытаниях в потоке для получения заданных чисел Маха (М) и требуемой равномерности рабочего потока. В случае, когда контур задается с помощью нескольких приводных рядов управления подвижными гибкими стенками сопла, установка его требуемого профиля в функции числа М становится особенно сложной и при рассогласовании ординат приводных рядов ведет к срыву эксперимента, и, как следствие, к дополнительным временным и энергетическим затратам, удорожая эксперимент.

Известно устройство автоматического регулирования контура сопла с аналоговым командным устройством управления (Авторское свидетельство СССР №280944, МПК G01М 9/00, 1969). Устройство содержит гидроцилиндры, связанные с выходами электрогидравлических преобразователей, управляющие обмотки которых подключены к соответствующим сельсинам-приемникам, соединенным через дифференциальные сельсины с сельсинами-датчиками, кинематически связанными с кулачками узла задания.

Однако это устройство имеет ручной ввод поправки контура сопла при его доводке, осуществляемый путем поворота статоров сельсинов-датчиков, что усложняет наладку сопла и снижает его точность.

За прототип принято устройство управления гибкими стенками сопла аэродинамической трубы, содержащее гидроцилиндры, соединенные с гибкими стенками сопла и сельсинами-приемниками, выполняющие функцию силового механизма-изменения контура сопла, и кулачковый механизм с сельсинами-датчиками и блоком коррекции, выполняющий функцию командного устройства задания контура сопла (Авторское свидетельство СССР №587448, МПК G01М 9/00, 1978).

Однако это устройство имеет ряд недостатков, влияющих на качество контура сопла: неравномерный износ кулачкового механизма аналогового командного устройства, сравнительно невысокая точность следящей системы, необходимость ввода дополнительного блока коррекции контура гибких стенок сопла создает значительные трудности в подготовке эксперимента, снижает надежность эксплуатации сопла и точность установки гибких стенок.

Задачей и техническим результатом изобретения является создание устройства для управления гибкими стенками сопла аэродинамической трубы, позволяющего увеличить точность установки гибких стенок сопла в функции числа М без последующей коррекции, а также обеспечить надежность и простоту эксплуатации сопла.

Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в устройстве для управления гибкими стенками сопла аэродинамической трубы, содержащем ЭВМ, контроллер управления приводами рядов гибких стенок сопла, приводы управления гибкими стенками сопла, датчики обратной связи, а также командное устройство, командное устройство выполнено в виде последовательно включенных цифрового блока определения конечного положения ведущего ряда в функции заданного числа М, цифрового блока задания интенсивности движения ведущего ряда, определяющему заданное значение ординаты ведущего ряда на каждый такт управления и цифрового блока задания ординат ведомых рядов в функции заданной ординаты ведущего ряда.

Вход цифрового блока определения конечного положения ведущего ряда гибких стенок сопла в функции заданного числа М подключен к ЭВМ, а выход подключен к входу цифрового блока задания интенсивности движения ведущего ряда, определяющему заданное значение ординаты ведущего ряда на каждый такт управления, выход блока задания интенсивности подключен к входу цифрового блока задания ординат всех ведомых рядов в функции заданной ординаты ведущего ряда, а выход последнего подключен к контроллеру управления приводами ведомых рядов гибких стенок сопла.

На фиг.1 приведена структурная схема системы автоматического управления регулируемым соплом для одного приводного ряда гибких стенок сопла.. Другие приводные ряды управляются по аналогичной схеме.

Регулируемое сопло 1 имеет две гибкие стенки 2 и 3. Изменение профиля сопла осуществляют с помощью механических силовых редукторов 4, по 4 единицы на каждый приводной ряд гибких стенок сопла. Редукторы 4 объединены одним валом с электродвигателем 5. Управление электродвигателем осуществляет контроллер 7 управления приводом ряда гибких стенок сопла через тиристорный преобразователь 6. Контроль текущего положения ряда стенки сопла осуществляет цифровой датчик положения 9. Общее задание на изменение контура сопла выдает управляющая ЭВМ 10 на командное цифровое устройство управления приводом сопла 13, состоящее из последовательно включенных цифрового блока 12 определения конечного положения ведущего ряда в функции заданного числа М, цифрового блока 11 задания интенсивности движения ведущего ряда, определяющему заданное значение ординаты ведущего ряда на каждый такт управления и цифрового блока 8 задания ординат ведомых рядов в функции заданной ординаты ведущего ряда.

Задание от управляющей ЭВМ 10 поступает в виде заданного на эксперимент числа М3 в блок 12 определения конечного положения ведущего ряда, который преобразует его в конечную ординату ряда в функции числа М Н(М3). В качестве ведущего выбирают ряд, определяющий эффективную площадь критического сечения сопла (ряд 1). Значение конечной ординаты ряда Hi к поступает в блок 11 задания интенсивности движения ведущего ряда, который с темпом Ткв выдает порцию (квант) задания Н1кв на изменение ординаты ведущего ряда в блок 8 задания ординат ведомых рядов. Блок 8 рассчитывает задание на изменение ординаты ведомого ряда в функции задания ведущему Н1кв1кв), где i=2,3,…,n, a n - число ведомых рядов, с заданной точностью. Это задание в цифровом виде поступает в соответствующий контроллер 7 управления приводами ведомых рядов гибких стенок сопла. Контроллер 7 управления приводами ведомых рядов гибких стенок сопла сравнивает заданную ординату Нiкв с текущей измеренной, полученной от цифрового датчика 9, и, в случае их рассогласования, регулятор положения контроллера 7 управления приводами ведомых рядов гибких стенок сопла вырабатывает сигнал управления электроприводом ряда Ui, принимаемый тиристорным преобразователем 6. Тиристорный преобразователь 6 формирует и подает на ротор двигателя 5 сигналы управления двигателем, который вращаясь с заданной скоростью перемещает ряды стенок сопла 2 и 3 через силовые редукторы 4.

Управление ведут синхронно по всем приводным рядам до тех пор, пока значения их ординат не достигнут заданных конечных с заданной точностью.

Результаты использования устройства подтверждены математическим моделированием.

Устройство для управления гибкими стенками сопла аэродинамической трубы, содержащее ЭВМ, контроллер управления приводами ведомых рядов гибких стенок сопла, приводы управления гибкими стенками сопла, датчики обратной связи, а также командное устройство, отличающееся тем, что командное устройство содержит цифровой блок определения конечного положения ведущего ряда гибких стенок сопла в функции заданного числа М, вход которого подключен к ЭВМ, а выход подключен к входу цифрового блока задания интенсивности движения ведущего ряда, определяющему заданное значение ординаты ведущего ряда на каждый такт управления, выход блока задания интенсивности подключен к входу цифрового блока задания ординат всех ведомых рядов в функции заданной ординаты ведущего ряда, а выход последнего подключен к контроллеру управления приводами ведомых рядов гибких стенок сопла.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГИБКИМИ СТЕНКАМИ СОПЛА АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 141-150 of 257 items.
29.05.2018
№218.016.5275

Устройство для испытания панелей

Изобретение относится к области испытаний летательных аппаратов на прочность при сложном двухкомпонентном нагружении, в частности к испытаниям подкрепленных панелей силового каркаса планера самолета, работающих одновременно на сжатие и сдвиг, для определения фактической прочности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653774
Дата охранного документа: 14.05.2018
29.05.2018
№218.016.5366

Модель несущей поверхности летательного аппарата

Изобретение относятся к области экспериментальной аэродинамики, в частности исследований проблем аэроупругости летательных аппаратов. Модель содержит силовой сердечник, который выполнен в виде части профиля, включающей часть верхней и нижней поверхностей, например крыла или горизонтального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653773
Дата охранного документа: 14.05.2018
29.05.2018
№218.016.55f7

Система рулевых приводов транспортного самолета

Изобретение относится к оборудованию летательных аппаратов и предназначено для построения системы управления полетом и реализации энергоснабжения рулевых агрегатов самолета в нормальных и аварийных условиях полета. Система рулевых приводов транспортного самолета состоит из основных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654654
Дата охранного документа: 21.05.2018
29.05.2018
№218.016.591b

Региональный самолет

Изобретение относится к авиационной технике. Самолет содержит фюзеляж овального поперечного сечения, низкорасположенное крыло, Н-образное хвостовое оперение, двухдвигательную силовую установку. Сечение фюзеляжа выполнено овальным, причем его высота составляет 0,7-0,75 от ширины, а длина 3,7-4,8...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655240
Дата охранного документа: 24.05.2018
09.06.2018
№218.016.5a1a

Законцовка крыла (варианты)

Группа изобретений относится к области летательных аппаратов. Законцовка крыла в виде крылышка большого удлинения, являющегося продолжением основного крыла и выполненного с размахом не менее 10% полуразмаха крыла, а размер концевой хорды не менее 30% ее корневой хорды. Выполнена она в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655571
Дата охранного документа: 28.05.2018
09.06.2018
№218.016.5a22

Гидросамолёт

Изобретение относится к авиации и касается гидросамолетов с подрессоренными поплавками. Гидросамолет содержит фюзеляж, поплавки, соединенные с ним носовой и основной стойками, оснащенными упругодемпфирующими элементами и системой управления ими. Система управления содержит пульт управления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655572
Дата охранного документа: 28.05.2018
09.06.2018
№218.016.5aaa

Узел стыка отсеков фюзеляжа с сетчатой и традиционной конструктивно-силовыми схемами

Изобретение относится к области авиационных конструкций с различными конструктивно-силовыми схемами (КСС), в частности к сетчатой силовой конструкции отсека фюзеляжа гражданского самолета. Узел стыка отсеков фюзеляжа с сетчатой и традиционной КСС содержит спиральные ребра и торцевое кольцевое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655585
Дата охранного документа: 28.05.2018
09.06.2018
№218.016.5b77

Устройство для измерения аэродинамических характеристик планирующего парашюта в аэродинамической трубе, модель планирующего парашюта для испытаний в аэродинамической трубе, способ измерения аэродинамических характеристик планирующего парашюта в аэродинамической трубе

Изобретение относится к авиационной технике и предназначено для измерения аэродинамических сил и моментов, действующих на купол планирующего парашюта (ПП) в потоке аэродинамической трубы (АДТ) при различных углах атаки и скольжения. Устройство используется следующим образом. После ввода в поток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655713
Дата охранного документа: 29.05.2018
11.06.2018
№218.016.610b

Адаптивная аэродинамическая поверхность

Изобретение относится к области аэро- и гидродинамики. Адаптивная аэродинамическая поверхность содержит панель, включающую сегменты профиля и соединенный с ними механизм преобразования профиля, который состоит из звеньев, соединенных в цепь. Звенья n и n+2 дополнительно связаны механической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657062
Дата охранного документа: 08.06.2018
14.06.2018
№218.016.61af

Устройство для измерения составляющих векторов аэродинамической силы и момента

Изобретение относится к области аэромеханических измерений и может быть использовано для измерения компонентов векторов аэродинамической силы и момента, действующих на модели воздушных винтов самолетов, несущих винтов вертолетов и гребных винтов судов, испытываемых в аэродинамических трубах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657340
Дата охранного документа: 13.06.2018
Showing 141-141 of 141 items.
07.06.2020
№220.018.24f4

Способ управления положением модели в аэродинамической трубе

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к автоматическим системам управления положением модели в аэродинамических трубах. Способ включает размещение модели на державке с возможностью изменения положения модели в набегающем потоке в одной плоскости по заданной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722854
Дата охранного документа: 04.06.2020
+ добавить свой РИД