×
16.07.2020
220.018.3329

Результат интеллектуальной деятельности: Аэродинамическая модель летательного аппарата с воздушно-реактивным двигателем

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано для исследования аэродинамических характеристик сверхзвуковых летательных аппаратов в аэродинамических трубах. Аэродинамическая модель летательного аппарата с воздушно-реактивным двигателем содержит корпус модели, державку и аэродинамические тензовесы. В корпусе выполнен профилированный проточный канал, в котором с зазором размещено центральное тело, жестко связанное с корпусом при помощи пилонов. Модель снабжена внутренней цилиндрической обечайкой, жестко закрепленной на центральном теле с образованием внутренней полости для размещения в ней внутримодельных аэродинамических тензовесов, с одной стороны жестко соединенных через посадочное место с центральным телом, а с другой стороны - через посадочное место с кормовой державкой. На внутренней цилиндрической обечайке и жестко закрепленном на ней сопловом насадке установлены датчики давления. Изобретение направлено на повышение точности измерения аэродинамических нагрузок, действующих на модель при проведении продувок в аэродинамической трубе. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано при исследовании аэродинамических характеристик сверхзвуковых летательных аппаратов (ЛА) с воздушно-реактивным двигателем (ВРД) при испытаниях моделей ЛА в аэродинамических трубах (АДТ).

В процессе создания современного ЛА с ВРД получение его аэродинамических характеристик становится крайне актуальным из-за сильного влияния притекающего ко входу воздухозаборника ВРД значительной массы воздуха, необходимой для создания потребной тяги силовой установки с ВРД, что приводит к заметному влиянию на картину обтекания ЛА и резкому росту внутреннего сопротивления ВРД и, как следствие, к существенному изменению аэродинамических характеристик ЛА.

На сегодняшний день единственным способом определить данное влияние является моделирование процесса обтекания изделия с использованием аэродинамической модели ЛА при испытаниях в АДТ. В этом случае аэродинамическую модель необходимо выполнять с внутренним протоком воздуха.

Главным требованием является обеспечение необходимого расхода воздуха через воздухозаборник, потребного для работы двигателя на заданном режиме, и такого поля полных и статических давлений на выходе из проточной части модели, которое могло бы дать необходимую точность измерения расхода воздуха через проток.

Это достигается с помощью соответствующего профилирования канала протока и точного соблюдения кольцевого зазора между внутренней поверхностью модели и внешней поверхностью центрального тела в продольном сечении.

Для контроля расхода воздуха через канал протока может быть использован метод двух статик - по перепаду двух статических давлений перед соплом и в сопле.

Характерной особенностью метода двух статик является то, что при этом методе одновременно с замером расхода воздуха через канал протока можно проводить весовые испытания модели.

Также на модели предусмотрено специальное выравнивающее поток устройство в виде продольных перегородок, соединяющих корпус модели с центральным телом.

С учетом вышеизложенных требований к модели и принятой компоновки испытания до сегодняшнего времени проводятся в АДТ с использованием внешних аэродинамических тензовесов.

В качестве ближайшего аналога такого рода модели можно принять модель ЛА с ВРД, конструктивная схема и техническое описание которой приведено в [1] на стр. 92. ([1] - книга авторов Краснова Н.Ф., Кошевого В.Н., Данилова А.Н. и др. Прикладная аэродинамика, М.: Высшая школа, 1974.).

Модель ЛА с протоком закрепляется с помощью державки на дугообразной стойке, закрытой обтекателем. При проведении эксперимента аэродинамические силы и моменты, действующие на модель, через державку, массивную стойку и тяги передаются на упругие весовые элементы с тензодатчиками, вызывая их деформацию, что приводит к изменению электрического сопротивления тензодатчиков, по которому можно определить величины аэродинамических сил и моментов.

Данный способ замеров аэродинамических сил и моментов, принятый за ближайший аналог, не лишен недостатков.

1) Так как измерительные устройства внешних аэродинамических тензовесов находятся вне рабочей части АДТ, то есть дистанционно удалены от объекта испытания - исследуемой модели ЛА, то аэродинамические силы и моменты, действующие непосредственно на модель, необходимо определять путем пересчета измеренных аэродинамических нагрузок методом переносных моментов. В этом случае необходимо точно определить расстояние от точки замера аэродинамической нагрузки до центра давления модели ЛА, что невозможно сделать без определенной погрешности.

2) Как правило, внешние аэродинамические тензовесы настроены и оттарированы на максимальные аэродинамические нагрузки, что негативно сказывается на точность измерения при относительно небольших аэродинамических нагрузках, действующих на модель ЛА.

3) Конструкция внешних аэродинамических тензовесов должна обладать достаточной жесткостью, что отражается в большой массе ее подвижных элементов, тем самым делая конструкцию инерционной. Поэтому замер аэродинамических нагрузок на датчиках возникает с некоторой задержкой от начала эксперимента, что значительно удлиняет время дорогостоящего эксперимента в сверхзвуковых АДТ.

С целью устранения указанных недостатков предлагается новое техническое решение для проведения весовых испытаний модели ЛА с протоком.

Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение точности определения аэродинамических характеристик модели ЛА с воздушно-реактивным двигателем.

Данная техническая задача достигается за счет того, что в корпусе модели летательного аппарата выполнен профилированный проточный канал, в котором с зазором размещено центральное тело, жестко связанное с корпусом модели летательного аппарата при помощи пилонов, при этом модель летательного аппарата снабжена внутренней цилиндрической обечайкой, жестко закрепленной на центральном теле модели с образованием внутренней полости для размещения в ней внутримодельных аэродинамических тензовесов, с одной стороны жестко соединенных через посадочное место с центральным телом модели летательного аппарата, а с другой стороны - через посадочное место с кормовой державкой, при этом на внутренней цилиндрической обечайке и жестко закрепленном на ней сопловом насадке установлены датчики давления.

Такая конструкция позволяет удовлетворить требованиям соблюдения постоянства кольцевого зазора, так как перемещение кормовой державки внутри модели ЛА из-за упругости внутримодельных аэродинамических тензовесов при приложении к ним нагрузки происходит в пределах внутренней полости, при этом внешняя полость с проточным каналом остается неизменной.

Графические материалы, иллюстрирующие предлагаемое техническое предложение, приведены на фигуре, где

1 - центральное тело;

2 - внутренняя цилиндрическая обечайка;

3 - сопловой насадок;

4, 5 - пилоны;

6 - корпус модели ЛА;

7 - внутренняя полость;

8 - внутримодельные аэродинамические тензовесы;

9, 10 - посадочные места;

11 - кормовая державка;

12 - профилированный проточный канал;

13 - датчики давления.

Аэродинамическая модель ЛА с ВРД содержит внутреннюю центральную часть, состоящую из центрального тела (1), жестко соединенного с внутренней цилиндрической обечайкой (2), соплового насадка (3), закрепленного на внутренней цилиндрической обечайке (2). Центральное тело (1) жестко соединяется через пилоны (4) и (5) с корпусом модели ЛА (6). Внутри центрального тела модели имеется внутренняя полость (7) в которой располагаются внутримодельные аэродинамические тензовесы (8), жестко соединенные с одной стороны через посадочное место (9) в центральном теле (1), а с другой стороны - через посадочное место (10) с кормовой державкой модели (11). Внутренние обводы корпуса (6) и внешние обводы центральной части модели, соединенные с помощью пилонов (4) и (5), формируют профилированный проточный канал (12). В задней части модели на внутренней цилиндрической обечайке (2) и на сопловом насадке (3) устанавливаются датчики давления (13), необходимые для измерения внутреннего сопротивления протока. Модель ЛА с ВРД в сборе устанавливается в рабочей части АДТ через кормовую державку (11).

Предложенная конструкция модели ЛА с ВРД позволяет использовать малогабаритные, быстродействующие внутримодельные аэродинамические тензовесы взамен внешних аэродинамических тензовесов с вышеуказанными недостатками.

Порядок проведения экспериментального исследования по определению аэродинамических характеристик модели ЛА с ВРД состоит в следующем.

Модель ЛА с ВРД с установленными внутрь внутримодельными аэродинамическми тензовесами (8) закрепляется на кормовой державке (11) в рабочей части АДТ. Внутримодельные аэродинамические тензовесы (8) через соединительные кабеля, проложенные в кормовой державке (11), соединяются с регистрирующей аппаратурой.

Под действием набегающего потока трубы возникают аэродинамические силы и моменты, действующие на модель ЛА. В результате чего, за счет упругости внутримодельных аэродинамических тензовесов (8) модель перемещается относительно неподвижной кормовой державки (11), жестко связанной с поддерживающим устройством АДТ. Указанное перемещение происходит в границах внутренней полости (7), поэтому геометрия проточного канала (12) не нарушается.

После запуска АДТ и выхода ее на заданный режим происходит снятие показаний с внутримодельных аэродинамических тензовесов (8), по которым затем определяют аэродинамические силы и моменты, действующие на модель ЛА с ВРД.

Предлагаемое техническое решение позволяет значительно повысить точность измерения аэродинамических нагрузок, действующих на модель ЛА с ВРД при проведении продувок в АДТ, благодаря использованию более точных внутримодельных аэродинамических тензовесов, которые лишены недостатков внешних аэродинамических тензовесов и на сегодняшний день в обязательном порядке [2] ([2] - книга автора Горлина С.М. Экспериментальная аэромеханика. М.: Высшая школа, 1970. 423 с.) используются при проведении весовых испытаний.

Предлагаемая конструкция аэродинамической модели ЛА с ВРД позволяет по результатам весовых испытаний в АДГ получить точные и достоверные аэродинамические характеристики ЛА с учетом моделирования работы силовой установки с ВРД, что крайне важно при создании современных ЛА, осуществляющих полет в пределах атмосферы и при сверхзвуковых скоростях.

Аэродинамическая модель летательного аппарата с воздушно-реактивным двигателем, содержащая корпус модели, державку и аэродинамические тензовесы, отличающаяся тем, что в корпусе модели летательного аппарата выполнен профилированный проточный канал, в котором с зазором размещено центральное тело, жестко связанное с корпусом модели летательного аппарата при помощи пилонов, при этом модель летательного аппарата снабжена внутренней цилиндрической обечайкой, жестко закрепленной на центральном теле модели с образованием внутренней полости для размещения в ней внутримодельных аэродинамических тензовесов, с одной стороны жестко соединенных через посадочное место с центральным телом модели летательного аппарата, а с другой стороны - через посадочное место с кормовой державкой, при этом на внутренней цилиндрической обечайке и жестко закрепленном на ней сопловом насадке установлены датчики давления.
Аэродинамическая модель летательного аппарата с воздушно-реактивным двигателем
Аэродинамическая модель летательного аппарата с воздушно-реактивным двигателем
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 121-130 из 161.
04.06.2019
№219.017.72c2

Устройство для зарядки баллона газом и герметизации сваркой

Изобретение относится к испытательной технике в машиностроении и может быть использовано в авиации и ракетостроении при производстве блоков высокого давления негорючего газа в устройствах длительного хранения. Устройство для зарядки баллона газом и герметизации сваркой, включающее корпус,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690394
Дата охранного документа: 03.06.2019
04.06.2019
№219.017.72e8

Устройство фиксации

Изобретение относится к области машиностроения и касается высоконагруженных устройств стыковки и фиксации, полностью располагающихся во внутреннем объеме фиксируемых частей. Предлагаемое устройство фиксации содержит две фиксируемые между собой части, поворотное кольцо, установленное в одной из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690267
Дата охранного документа: 31.05.2019
09.06.2019
№219.017.7655

Способ изготовления защитной панели летательного аппарата

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способу изготовления защитной панели летательного аппарата. Способ изготовления защитной панели летательного аппарата заключается в жестком закреплении плиток на внешней поверхности летательного аппарата. Плитки выполняются разрезкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690963
Дата охранного документа: 07.06.2019
13.06.2019
№219.017.8098

Способ поражения цели залпом атмосферных летательных аппаратов

Изобретение относится к летательным аппаратам (ЛА), предназначенным для борьбы с защищенными целями, обладающими высокоэффективными средствами противоракетной и противовоздушной обороны (ПРО/ПВО). Способ включает формирование полетного задания, пуск двух и более беспилотных летательных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691233
Дата охранного документа: 11.06.2019
13.06.2019
№219.017.8102

Способ прицеливания крылатых ракет в вертикальных пусковых установках

Изобретение относится к военной технике и может найти применение при изготовлении крылатых ракет. Способ основан на использовании результатов измерений угловых рассогласований между инерциальным блоком и внешним узлом транспортно-пускового стакана, стыкуемого с пусковой установкой. Суть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691131
Дата охранного документа: 11.06.2019
14.06.2019
№219.017.832b

Способ обеспечения герметичности турбонасосного агрегата в условиях высоких вибрационных нагрузок

Изобретение относится к уплотнительной технике. Способ обеспечения герметичности турбонасосного агрегата в условиях высоких вибрационных нагрузок заключается в определении допустимого радиального люфта вала, равного 0,15÷0,30 мм. При этом измерение радиального люфта вала проводится при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691414
Дата охранного документа: 13.06.2019
25.07.2019
№219.017.b85d

Нагреватель для тепловых испытаний внешней поверхности отсека летательного аппарата

Изобретение относится к испытательной технике, определяющей тепловую стойкость конструкций изделия, в частности для имитации нагрева внешней поверхности отсека летательного аппарата (ЛА). Нагреватель для тепловых испытаний внешней поверхности отсека летательного аппарата (ЛА) содержит каркас,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695516
Дата охранного документа: 23.07.2019
25.07.2019
№219.017.b89b

Носовой обтекатель летательного аппарата в транспортно-пусковом контейнере

Изобретение относится к летательным аппаратам. Носовой обтекатель летательного аппарата (2) в транспортно-пусковом контейнере (3) состоит из днища (11) и корпуса (12), образующих разъемное соединение с обеспечением герметизации стыка. Между выступом носового обтекателя и передним торцом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695470
Дата охранного документа: 23.07.2019
25.07.2019
№219.017.b8ab

Способ старта и подъема летательного аппарата самолетного типа

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам запуска летательных аппаратов (ЛА) самолетной схемы. Способ старта и подъема летательного аппарата самолетного типа включает размещение ЛА и фиксацию в стартовой конфигурации со сложенным крылом внутри ракетной стартово-разгонной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695473
Дата охранного документа: 23.07.2019
25.07.2019
№219.017.b8ac

Стенд для испытаний на нагрузки отсека летательного аппарата

Изобретение относится к испытательной технике элементов летательных аппаратов (ЛА), а именно к способам воспроизведения аэродинамического теплового и силового воздействия на внутреннюю поверхность отсека летательного аппарата в наземных условиях. Устройство включает размещенный на основании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695514
Дата охранного документа: 23.07.2019
Показаны записи 1-6 из 6.
27.09.2015
№216.013.7ec9

Устройство для определения аэродинамических характеристик модели ракеты авиационного базирования

Изобретение относится к измерительной технике, а именно, к устройствам для измерения аэродинамических сил и моментов, действующих на модели изделий авиационной и ракетной техники при проведении испытаний в аэродинамических трубах. Устройство содержит модель ракеты со съемной носовой частью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564054
Дата охранного документа: 27.09.2015
13.01.2017
№217.015.8405

Аэродинамическая модель летательного аппарата для исследования распределения давления по поверхности в аэродинамических испытаниях с имитацией струй кормового реактивного двигателя

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к аэродинамическим моделям летательных аппаратов для исследования распределения давления по поверхности тонкостенной модели, испытываемой в аэродинамических трубах при условии имитации струи кормового ракетного двигателя. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601532
Дата охранного документа: 10.11.2016
25.08.2017
№217.015.9e31

Модель летательного аппарата для исследования влияния струи реактивного двигателя на аэродинамические характеристики летательного аппарата

Модель летательного аппарата для исследования влияния струи реактивного двигателя на аэродинамические характеристики летательного аппарата включает закрепленный на боковой державке тонкостенный корпус с кормовым соплом и дренажными отверстиями по наружной поверхности, дренажные трубки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610791
Дата охранного документа: 15.02.2017
29.03.2019
№219.016.f6a8

Устройство для определения аэродинамических характеристик модели в сверхзвуковой аэродинамической трубе

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения аэродинамических характеристик моделей различных модификаций в сверхзвуковой аэродинамической трубе, по которым определяются суммарные аэродинамические характеристики натурного летательного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002438112
Дата охранного документа: 27.12.2011
19.04.2019
№219.017.3127

Устройство для определения аэродинамических характеристик модели в сверхзвуковой аэродинамической трубе

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения аэродинамических характеристик моделей различных модификаций в сверхзвуковой аэродинамической трубе, и может быть использовано в авиационной и аэрокосмической промышленности. Устройство содержит модель со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002414691
Дата охранного документа: 20.03.2011
19.06.2019
№219.017.85f2

Устройство для определения аэродинамических характеристик модели в сверхзвуковой аэродинамической трубе

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения аэродинамических характеристик моделей различных модификаций в сверхзвуковой аэродинамической трубе, по которым определяются суммарные аэродинамические характеристики натурного летательного аппарата,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002392601
Дата охранного документа: 20.06.2010
+ добавить свой РИД