×
07.06.2020
220.018.24ac

Результат интеллектуальной деятельности: Устройство формирования вихревого обтекания аэродинамической модели

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики летательных аппаратов и может быть использовано при проектировании, изготовлении и испытаниях в аэродинамических трубах аэродинамических моделей различного назначения. Устройство содержит посадочный элемент в виде втулки, встроенный во втулку магнит и вихрегенратор, установленный в отверстие втулки. Верхняя поверхность втулки согласуется с поверхностью и повторяет поверхность аэродинамической модели. Смена вихрегенераторов может осуществляться оперативно при временных затратах около 2 секунд. Технический результат заключается в снижении трудоемкости операций, снижении времени смены одного вихрегенератора, снижении влияния искажений, вносимых посадочным местом, на результат эксперимента. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство формирования вихревого обтекания аэродинамической модели относится к области экспериментальной аэродинамики летательных аппаратов. Устройство может быть использовано при проектировании, изготовлении и испытаниях в аэродинамических трубах аэродинамических моделей, предназначенных для изучения турбулентного пограничного слоя. При изучении проблем пограничного слоя летательного аппарата требуется проводить модельные испытания в аэродинамической трубе. Для создания около аэродинамической модели турбулентного обтекания используются прикрепленные к поверхности аэродинамической модели вихрегенераторы (турбулизаторы). Вихрегенераторы бывают различной формы и размера. Например в одном из экспериментов ЦАГИ использовались 60 вихрегенераторов для каждого из шести вариантов на аэродинамической модели с 4 рядами вдоль ее поверхности, что создает монтаж и смену вихрегенераторов трудоемкой и длительной процедурой.

Известно устройство, в котором посадочный элемент устанавливаемый на поверхности аэродинамической модели в виде подложки вихрегенератора закреплен на модели приклеиванием

(https://ru.wikipedia.оrg/wiki/Пластинчатый_турбулизат). Недостатками такого устройства являются длительная и трудоемкая установка и смена вихрегенераторов в количестве 1500 раз в процессе проведения эксперимента, механическое повреждение аэродинамической поверхности, оказание негативного влияния на результат эксперимента из-за искажения аэродинамической поверхности, привносимого от посадочного элемента-подложки.

Известно другое устройство, состоящее из посадочного элемента и съемного вихрегенератора, соединенного к посадочному элементу (https://poznayka.org/s78947tl.html). Для крепления посадочного элемента к поверхности модели применяются резьбовые соединения вихрегенератора.

Данный аналог принят за ближайший аналог - прототип предлагаемого технического решения. В данном прототипе выявлены следующие недостатки: длительность установки и смены вихрегенераторов и трудоемкость операций при установке и смены на высоте, износ резьбовых соединений от частого обращения, повреждение поверхности модели, внесение негативного влияния на результат эксперимента и работу вихрегенераторов от искажений вносимых от посадочного места, установленного на поверхности модели.

Задачами технического предложения являются:

1. Снижение трудоемких операций до минимально-возможного;

2. Доведение затрат времени смены одного вихрегенератора до минимально-возможного;

3. Снижение влияния искажений, вносимых от посадочного места на результат эксперимента и работу вихрегенераторов на аэродинамической обдуваемой поверхности до нуля. Повышение точности результатов эксперимента.

Технический результат данного предложения заключается в изменении конструкции посадочного места и фиксации вихрегенератора в посадочном месте с помощью магнитного замка.

Технический результат достигается тем, что устройство формирования вихревого обтекания аэродинамической модели, содержит посадочный элемент, установленный на аэродинамической модели и съемный вихрегенератор для установки на посадочном элементе. Посадочный элемент выполнен в виде втулки с отверстием и верхней поверхностью, повторяющей поверхность аэродинамической модели, вихрегенератор содержит ножку для установки в отверстии втулки с обеспечением фиксации с заданным углом относительно набегающего потока аэродинамической трубы и вихрегенератор дополнительно зафиксирован во втулке магнитным замком.

Технический результат также достигается тем, что устройство выполнено так, что верхняя поверхность втулки выполнена из формообразующего полимерного материала. Это обеспечивает повторение формы поверхности аэродинамической модели верхней поверхностью втулки и отсутствие каких-либо искажений поверхности аэродинамической модели.

Технический результат также достигается тем, что магнитный замок образован парой: ножка вихрегенератора, состоящая из магнитного материала и магнит, встроенный во втулке. Магнит удерживает вихрегенератор в условиях нагрузки, действующей вдоль оси отверстия втулки, возникающей от воздушного потока и веса самого вихрегенератора.

Технический результат достигается тем, что в устройстве в качестве магнита использован неодимовый магнит. Такой магнит обеспечивает сцепление и фиксацию с силой достаточной для устойчивого положения вихрегенартора при эксперименте, а также быстрой смене вихрегенератора в устройстве.

Также технический результат достигается и тем, что в качестве магнита использован электромагнит.

Технический результат достигается также и тем, что в устройстве для фиксации вихрегенератора с заданным углом относительно набегающего потока аэродинамической трубы использована N-угольная форма отверстия. Наличие N граней позволяет обеспечивать фиксацию вихрегенератора в N различных положениях к набегающему потоку.

Техническое предложение поясняется следующими фигурами:

Фиг. 1 Схематичное изображение сечения устройства по оси симметрии

Фиг. 2 Изображение устройства в изометрии (втулка и аэродинамическая модель показаны в разрезе).

Конструкция предложенного устройства (см. Фиг. 1) содержит посадочный элемент в виде втулки 1, встроенный во втулку магнит 2 и вихрегенератор 3, установленный в отверстие втулки 1 с фиксацией ножки вихрегенератора 7. Верхняя поверхность 4 втулки 1 повторяет поверхность 5 аэродинамической модели 6 до установки устройства формирования вихревого обтекания аэродинамической модели.

Осуществление данного технического предложения можно представить в следующем порядке: предварительно на поверхности аэродинамической модели определяют, где будут находится вихрегенераторы. Подготавливают отверстия под втулки, наносят клей на поверхность отверстия и внешнюю поверхность втулки с магнитом. Устанавливают втулку в отверстие, заглубляют втулку в отверстие с зазором для дальнейшего заполнения его формообразующим материалом. Производят ориентацию втулки в отверстии с заданным углом к набегающему воздушному потоку аэродинамической трубы и выдерживают до высыхания клея и закрепления втулки в посадочном месте. Далее наносят формообразующий полимерный материал в зазор, устанавливают промасленный вихрегенератор-образец и выдерживают до полного высыхания полимера. Освобождают втулку от вихрегенератора-образца. После этого полученную верхнюю поверхность втулки обрабатывают до идеального повторения поверхности модели. Посадочный элемент готов к эксплуатации с использованием вихрегенератора с заданным углом к потоку. Такую же установку проводят для каждого посадочного места и посадочного элемента, чтобы полностью приступить к началу эксперимента. Далее в посадочные элементы устанавливают вихрегенераторы, которые будут фиксированно закрепленными в отверстии и также с помощью магнита, притягивающего ножку вихрегенератора, будет осуществляться дополнительная фиксациия относительно оси отверстия.

Таким образом, данное техническое решение устройства формирования вихревого обтекания аэродинамической модели достигает поставленных задач и получение технического результата:

1. Отсутствие влияния размещенного посадочного элемента на результат эксперимента, так как оно не находится на поверхности аэродинамической модели, а скрыто и не вносит искажения поверхности аэродинамической модели;

2. Вихрегенератор зафиксирован в отверстии втулки с заданным углом к набегающему потоку, причем отверстие имеет конфигурацию обеспечивающую эту фиксацию от вращения вокруг вертикальной оси вихрегенратора и его перемещения;

3. Вихрегенератор во втулке дополнительно зафиксирован магнитным замком по оси отверстия втулки и зафиксирован в отверстии втулки от сил вращения.

Данное техническое решение разработано в ЦАГИ и использовано при проведении экспериментальных исследований обтекания аэродинамической модели. По итогам экспериментов предложенная конструкция показала свою работоспособность и вызвала положительные отзывы специалистов, занимающихся монтажем вихрегенераторов. При количестве замен вихрегенераторов около 1500 штук данное устройстве позволило производить быструю смену вихрегенератов и их перестановку между собой. При этом время для смены одного вихрегенератора сократилось до 2 секунд. Совокупность существенных признаков предложенного технического решения обеспечивает выполнение поставленных задач и достижение требуемого технического результата.

Таким образом, совокупность предложенных существенных признаков технического решения обеспечивает выполнение поставленных задач и достижение требуемого технического результата.


Устройство формирования вихревого обтекания аэродинамической модели
Устройство формирования вихревого обтекания аэродинамической модели
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 255.
27.12.2013
№216.012.9052

Способ ослабления волнового отрыва при взаимодействии скачка уплотнения с пограничным слоем

Изобретение относится к летательным аппаратам околозвуковых скоростей. Способ ослабления волнового отрыва при взаимодействии скачка уплотнения с пограничным слоем на обтекаемой поверхности включает отсос части потока через перфорацию в поверхности в полость под ней на участке обтекаемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502639
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.01.2014
№216.012.9793

Способ борьбы с обледенением крыльев летательных аппаратов

Способ предотвращения обледенения крыльев летательных аппаратов, в котором поверхности, подверженные обледенению, нагревают до температуры таяния льда. Образовавшуюся после таяния льда воду для предотвращения ее замерзания в виде барьерного льда собирают в емкости, установленные в полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504502
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.01.2014
№216.012.988f

Устройство для измерения оптических характеристик светорассеяния в двухфазных газодинамических потоках

Изобретение относится к области исследования двухфазных газодинамических потоков, в частности к технике определения параметров твердой или жидкой фазы потока оптическими средствами, и может быть использовано для измерения распределения частиц по размерам бесконтактным методом, а также таких...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504754
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.02.2014
№216.012.9e30

Способ размещения высотной платформы и высотная платформа

Группа изобретений относится к области авиации. Высотная платформа включает связку из летательных аппаратов, которые соединены между собой посредством гибкого кабель-троса, обеспечивающего передачу усилий и содержащего каналы передачи электроэнергии и информационного управляющего сигнала от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506204
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9f8a

Способ поверки датчика силы

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для поверки датчиков силы. Техническим результатом является повышение точности поверки канала нагружения датчик силы - гидроцилиндр. Способ поверки датчика силы заключается в том, что поверяемый датчик устанавливают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506550
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9f8b

Стенд для измерения массы, координат центра масс и моментов инерции изделия

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к измерению массы, координат центра масс и моментов инерции изделий, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Стенд содержит станину, динамометры, динамометрическую платформу, датчики утла и устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506551
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9f8e

Способ управления гибкими стенками сопла аэродинамической трубы

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к аэродинамическим трубам с регулируемыми соплами. Способ заключается в том, что управление гибкими стенками сопла осуществляют автоматическими приводными механизмами по заданной программе. Задание на изменение контура...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506554
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9f8f

Устройство для согласования приводных рядов гибких стенок сопла аэродинамической трубы

Изобретение касается систем управления в экспериментальной аэродинамике, в частности к аэродинамическим трубам с регулируемыми соплами. Устройство содержит контроллер управления приводами ведомых рядов гибких стенок сопла, приводы управления гибкими стенками сопла, цифровые датчики обратной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506555
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9f90

Устройство для управления гибкими стенками сопла аэродинамической трубы

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506556
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.05.2014
№216.012.c0e2

Стенд для определения вращательных производных аэродинамических сил и моментов модели в аэродинамической трубе

Изобретение относится к экспериментальному оборудованию для определения вращательных производных аэродинамических сил и моментов модели в аэродинамической трубе, в том числе вблизи экрана. Стенд содержит модель с тензовесами, установленную на стойке со штоком, и механизм ее перемещений. Также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515127
Дата охранного документа: 10.05.2014
+ добавить свой РИД