×
25.08.2017
217.015.ae1e

Устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата при ее динамических испытаниях на устойчивость и управляемость

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области экспериментальных исследований летательных аппаратов в аэродинамических трубах и может быть использовано при динамических испытаниях моделей летательных аппаратов в аэродинамических трубах. Устройство состоит из модели, установленной на стойке в потоке АДТ при помощи трехстепенной опоры. В модели выполнен внутренний отсек, с дном, установленным на пружине, и крышкой с замком, управляемым дистанционно от пульта управления. В отсеке помещен парашют, прикрепленный к хвостовой части модели. Технический результат заключается в возможности практически мгновенно прекратить неуправляемое движение модели летательного аппарата при ее динамических испытаниях на устойчивость и управляемость, при этом не оказывает ударных нагрузок на модель и вплоть до срабатывания не влияет на обтекание потоком модели, что повышает точность испытаний. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области экспериментальных исследований летательных аппаратов в аэродинамических трубах.

Для исследования динамики полета самолета на больших углах атаки в настоящее время используются испытания динамических моделей летательных аппаратов в аэродинамических трубах (АДТ) [Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Аэродинамика самолета. Динамика продольного и бокового движения // Москва. Машиностроение. - 1979, стр. 31-35]. При этом применяются как свободнолетающие модели [Chambers, Joseph R. Modeling flight: the role of dynamically scaled free-flight models in support of NASA's aerospace programs / NASA SP 2009-575], так и модели, закрепленные на шарнире поддерживающего устройства [Прудников Ю.А., Сохи Н.П., Темляков Ю.Н. Патент РФ от 10.04.2004 г. №2226680 на изобретение «Устройство для исследования штопора самолета»]. Одной из главных опасностей при таких испытаниях является возникновение неуправляемого движения модели в потоке АДТ с большой амплитудой и скоростью, что может привести к удару модели о поддерживающее устройство, стенки рабочей части, сопла и диффузора трубы, ее разрушению и повреждению АДТ.

Известно устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата (ЛА) при динамических испытаниях, имеющее державку в виде направляющей, с закрепленной на ней моделью на шарнире [Беговщиц В.Н., Кабин С.В., Колинько К.А., Нуштаев П.Д., Храбров А.Н. Ученые записки ЦАГИ №3-4 /том XXVII/ 1996, «Метод свободных колебаний на упругом шарнире для исследования нестационарных аэродинамических производных при трансзвуковых скоростях потока»]. На державке установлена подвижная каретка в виде круглой втулки со скошенным краем, приводимая в движение пневмоцилиндром, расположенном в державке. По команде оператора каретка подводится к хвостовой части модели и прекращает ее неуправляемое движение. Это устройство малопроизводительно и неэкономично из-за больших затрат трубного времени, требующегося для его перенастройки при различных режимах испытаний, близких к потере устойчивости и управляемости. Также, при срабатывании устройства, хвостовая часть модели ударяется о втулку и испытывает значительные нагрузки.

В качестве прототипа рассмотрим устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата при динамических испытаниях на трехстепенной опоре, содержащее вертикальную стойку в виде направляющей, на которой установлена каретка, снабженная приводом перемещения вдоль стойки, и ограничитель перемещения модели при возникновении неустойчивости [Oesterlin Wilfried, Kraftmessung bei einrm Nachmbrsystem far den Modell - hubschrauber - Schweibeflug, "Messtehn Briefe", 14, №3, 1978, 49-53]. Перемещение модели и каретки измеряются тензодатчиками, наклеенными на упругие измерительные пластины, которые вырабатывают сигнал обратной связи, поступающий на серводвигатели, ограничивающие или прекращающие движение модели при ее неуправляемом движения.

Поскольку управление захватом модели производится оператором в ручном режиме, это увеличивает время спасения и повышает вероятность поломки модели. Также принцип механического ограничения движения модели приводит к возникновению больших ударных нагрузках на модель в момент срабатывания устройства. Кроме того, устройство громоздко и не позволяет точно моделировать условия обтекания модели из-за искажения поля потока при испытаниях в аэродинамических трубах.

Техническим результатом является увеличение скорости срабатывания устройства, устранение действующих на модель ударных нагрузок, уменьшение влияния на обтекание потоком модели и повышение точности испытаний.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата при ее динамических испытаниях на устойчивость и управляемость, содержащем вертикальную стойку с трехстепенной опорой, в модели выполнен внутренний отсек с дном, установленным на пружине, и закрытым крышкой с замком, управляемым дистанционно, парашютом, прикрепленном к хвостовой части модели и помещенным во внутреннем отсеке, при этом безразмерная длина строп парашюта где lп - длина строп парашюта, ba - средняя аэродинамическая хорда крыла модели ЛА, находится в диапазоне от 3 до 5, а безразмерную площадь парашюта где Sп - площадь парашюта, S - площадь крала модели ЛА, определяют по формуле:

где - безразмерное расстояние от оси вращения до точки крепления парашюта, - величина безразмерного значения продольного момента инерции модели ЛА, где V∞ - скорость потока в АДТ, q=0,5ρV2 - величина скоростного напора, а ρ - плотность воздуха в АДТ.

На фиг. 1 изображена схема устройства.

На фиг. 2 приведены зависимости во времени изменения углов тангажа и крена модели при ее неустойчивом движении с и без применения устройства, полученные методом расчета.

Устройство состоит из модели 1, установленной на стойке 2 в потоке АДТ при помощи трехстепенной опоры 3. В модели выполнен внутренний отсек 4, с дном 5, установленным на пружине 6, и крышкой 7 с замком 8, управляемым дистанционно от пульта управления (на схеме не показан). В отсеке помещен парашют 9, прикрепленный к хвостовой части модели. При этом безразмерная длина строп парашюта , где lп - длина строп парашюта, ba - средняя аэродинамическая хорда крыла модели ЛА, находится в диапазоне от 3 до 5, а безразмерную площадь парашюта где Sп - площадь парашюта, S - площадь крала модели ЛА, определяют по формуле:

где - безразмерное расстояние от оси вращения до точки крепления парашюта, , - величина безразмерного значения продольного момента инерции модели ЛА, где V∞ - скорость потока в АДТ, q=0,5ρV2 - величина скоростного напора, а ρ - плотность воздуха в АДТ. Так, для аэродинамической модели летательного аппарата с ba=0,2 м, S=0,3 м2, JZ=0,05 кг м2, хп=0,4 м и параметрами потока в АДТ V= 20 м/с, ρ=1,25 кг/м3 длина строп парашюта может меняться в пределах , а площадь парашюта будет равна

Устройство работает следующим образом. При наличии набегающего потока в аэродинамической трубе и движении модели 1 относительно трех осей вращения, вследствие потери аэродинамической эффективности рулей управления, срыва потока с несущих поверхностей модели может возникнуть неуправляемое движение модели, сопровождающееся ее движением с большими амплитудами и скоростями. По сигналу с пульта управления, задаваемого оператором, или автоматически замок 8 освобождает крышку 7 отсека 4. Под действием пружины 6 дно 5 поднимает крышку 7 и выталкивает парашют 9, прикрепленный к хвостовой части модели, из отсека в поток АДТ. Парашют раскрывается в потоке. Усилие, создаваемое парашютом, заставляет модель развернуться по потоку, вследствие чего восстанавливается ее управляемое движение.

Эффективность предложенного устройства подтверждается результатами расчетного моделирования неуправляемого движения модели летательного аппарата на трехстепенной опоре в потоке АДТ и ее движения при срабатывании описанного устройства, представленными на фиг. 2. При выбрасывании парашюта амплитуда и скорость колебаний модели по углам тангажа и крена быстро убывает и становится равной нулю, модель прекращает неуправляемое движение и становится устойчивой и управляемой.

Таким образом, предлагаемое устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата в отличие от известных устройств позволяет практически мгновенно прекратить неуправляемое движение модели, при этом не оказывает ударных нагрузок на модель и вплоть до срабатывания не влияет на обтекание потоком модели, что повышает точность испытаний.


Устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата при ее динамических испытаниях на устойчивость и управляемость
Устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата при ее динамических испытаниях на устойчивость и управляемость
Устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата при ее динамических испытаниях на устойчивость и управляемость
Устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата при ее динамических испытаниях на устойчивость и управляемость
Устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата при ее динамических испытаниях на устойчивость и управляемость
Устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата при ее динамических испытаниях на устойчивость и управляемость
Устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата при ее динамических испытаниях на устойчивость и управляемость
Устройство для прекращения неуправляемого движения модели летательного аппарата при ее динамических испытаниях на устойчивость и управляемость
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 252.
10.01.2013
№216.012.17dc

Способ газолазерной резки крупногабаритных деталей из композиционных материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу и устройству газолазерной резки композиционных материалов. Способ включает подачу лазерного луча на обрабатываемую поверхность и соосно с лучом - технологического газа, коллимирование лазерного луча, заглубление его в обрабатываемое изделие и перемещение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471600
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c2

Полимерная композиция

Изобретение относится к негорючим полимерным композициям холодного отверждения и может применяться для местного упрочнения конструкций в зонах установки крепежа, заполнения пустот в деталях из полимерных композиционных материалов, заделки торцов и упрочнения участков сотовых конструкций,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471830
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18cd

Грунтовочная композиция

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к грунтовочным композициям с пониженным содержанием летучих веществ холодного отверждения, предназначенным для окраски металлических и неметаллических поверхностей, и может быть использовано в авиационной технике, в строительстве и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471841
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.2454

Способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы для получения безындукционного обтекания моделей летательных аппаратов и устройство для его осуществления

Заявленная группа изобретений относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использована при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. Предложен новый способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы, содержащий новую технологию получения на границах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474802
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2aa5

Способ получения конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином скваратным методом

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ синтеза конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином (БСА) скваратным методом. Первоначально осуществляют взаимодействие нона-β-(1→3)-глюкозида с диэтилскваратом. Затем проводят реакцию полученного лиганда -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476444
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b51

Износостойкий сплав на основе никеля для нанесения износо- и коррозионно-стойких покрытий на конструкционные элементы микроплазменным или сверхзвуковым газодинамическим напылением

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе никеля, используемым в качестве материала для получения износо- и коррозионно-стойких покрытий на функционально- конструкционных элементах методом микроплазменного или сверхзвукового холодного газодинамического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476616
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2c

Способ измерения температуры поверхности конструкции резистивным чувствительным элементом, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тепло-прочностных испытаниях авиационно-космических конструкций при определении их поверхностных температурных полей. Согласно заявленному способу для измерения температуры поверхности конструкции чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476835
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2d

Способ определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании и калибровке термометров сопротивления и тензорезисторов. Согласно заявленному способу определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента регистрируют температуру воздействия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476836
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c32

Устройство для измерения звукового давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения звукового давления. Устройство содержит датчик с емкостным чувствительным элементом с обкладками конденсатора и экранами, усилитель заряда, состоящий из операционного усилителя, резистора и конденсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476841
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c33

Устройство для измерения давления, температуры и теплового потока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения в заданном участке температуры, теплового потока и давления. Техническим результатом изобретения является расширение области применения, повышение информативности и точности измерения давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476842
Дата охранного документа: 27.02.2013
Показаны записи 1-10 из 186.
10.01.2013
№216.012.17dc

Способ газолазерной резки крупногабаритных деталей из композиционных материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу и устройству газолазерной резки композиционных материалов. Способ включает подачу лазерного луча на обрабатываемую поверхность и соосно с лучом - технологического газа, коллимирование лазерного луча, заглубление его в обрабатываемое изделие и перемещение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471600
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c2

Полимерная композиция

Изобретение относится к негорючим полимерным композициям холодного отверждения и может применяться для местного упрочнения конструкций в зонах установки крепежа, заполнения пустот в деталях из полимерных композиционных материалов, заделки торцов и упрочнения участков сотовых конструкций,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471830
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18cd

Грунтовочная композиция

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к грунтовочным композициям с пониженным содержанием летучих веществ холодного отверждения, предназначенным для окраски металлических и неметаллических поверхностей, и может быть использовано в авиационной технике, в строительстве и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471841
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.2454

Способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы для получения безындукционного обтекания моделей летательных аппаратов и устройство для его осуществления

Заявленная группа изобретений относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использована при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. Предложен новый способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы, содержащий новую технологию получения на границах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474802
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.246f

Способ определения запасов устойчивости рулевого привода и устройство для его осуществления

Изобретение относится к экспериментальным исследованиям приводов систем автоматического управления и предназначено для определения запасов устойчивости рулевого привода. Предлагается способ, в котором вначале снимают логарифмическую частотную характеристику участка контура электромеханической и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474829
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.27d0

Способ измерения температуры термопарами, измерительная информационная система для его осуществления и температурный переходник

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при тепловых испытаниях конструкций для определения их поверхностных температурных полей. Заявлен способ измерения температуры термопарами, в котором располагают в районе свободных концов термопар терморезистор. Измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475712
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2aa5

Способ получения конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином скваратным методом

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ синтеза конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином (БСА) скваратным методом. Первоначально осуществляют взаимодействие нона-β-(1→3)-глюкозида с диэтилскваратом. Затем проводят реакцию полученного лиганда -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476444
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b51

Износостойкий сплав на основе никеля для нанесения износо- и коррозионно-стойких покрытий на конструкционные элементы микроплазменным или сверхзвуковым газодинамическим напылением

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе никеля, используемым в качестве материала для получения износо- и коррозионно-стойких покрытий на функционально- конструкционных элементах методом микроплазменного или сверхзвукового холодного газодинамического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476616
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2c

Способ измерения температуры поверхности конструкции резистивным чувствительным элементом, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тепло-прочностных испытаниях авиационно-космических конструкций при определении их поверхностных температурных полей. Согласно заявленному способу для измерения температуры поверхности конструкции чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476835
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2d

Способ определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании и калибровке термометров сопротивления и тензорезисторов. Согласно заявленному способу определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента регистрируют температуру воздействия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476836
Дата охранного документа: 27.02.2013
+ добавить свой РИД