Устройство для моделирования процесса буксировки в воздухе несущей поверхности

Устройство для моделирования процесса буксировки в воздухе несущей поверхности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к экспериментальной аэромеханике и может быть использовано для моделирования несущей поверхности буксируемой в воздухе. Цель изобретения. Снижение затрат на исследование за счет упрощения конструкции имитатора аэродинамического воздействия. Устройство для моделирования процесса буксировки в воздухе несущей поверхности содержит модель буксировочного троса в виде металлической цепочки 1, закрепленной коренным концом на вертикальном щите 2, модель несущей поверхности, выполненную в виде стержня 3 с расчалками 4 и 5 и присоединенную к ходовому концу металлической цепочки 1, а также имитатор аэродинамического воздействия в виде двух грузов 6 и 7, Грузы 6 и 7 присоединены при помощи двух гибких нитей 8 и 9 к стержню 3 в точке, соответствующей центру давления несущей поверхности, В устройство входит также транспортир 12, закрепленный своим центром в точке соединения металлической цепочки 1 и модели несущей поверхности. В вертикальном щите 2 выполнен вертикальный паз, в котором установлен ролик 13, и через него перекинута гибкая нить 9, 2 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ацс В 64 О 1/ОО» 9/00 ">. гЩ ф

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12 (21) 4928321/23 (22) 17.04,91 (46) 23.04.93. Бюл. М 15 (71) Центральный научно-исследовательский институт "Гидроприбор" (72) Г.Г; Пиянзов, M.З, Нисневич„Б,А, Мельников и Н,.В, Котова (56) Эпштейн Л,А. О моделировании динамики системы трос-тело, движущейся в воздухе, Ученые записки ЦАГИ, Т, Х. 1979, N 1, с. 64-68. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА БУКСИРОВКИ В ВОЗДУХЕ НЕСУЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к экспериментальной аэромеханике и может быть использовано для моделирования несущей поверхности буксируемой в воздухе, Цель изобретения, Снижение затрат на исследование за счет упрощения конструкции имитатора аэродинамического

„„5U„„1810233 А1 воздействия, Устройство для моделирования процесса буксировки в воздухе несущей поверхности содержит модель буксировочного троса в виде металлической цепочки 1, закрепленной коренным концом на вертикальном щите 2, модель несущей поверхности, выполненную в виде стержня 3 с расчалками 4 и 5 и присоединенную к "ходовому" концу металлической цепочки 1, а также имитатор аэродинамического. воздействия в аиде двух грузов

6 и 7. Грузы 6 и 7 присоединены при помощи двух гибких нитей 8 и 9 к стержню 3 в точке, соответствующей центру давления несущей поверхности, В устройство входит также транспортир 12, закрепленный своим центром в точке соединения металлической цепочки 1 и модели несущей поверхности. В вертикальном щите 2 выполнен вертикальный паз, в котором установлен ролик 13, и через него перекинута гибкая нить 9, 2 ил, 1810233

2

81 — m — Сд$, 2

% =щ 2 C I S

Изобретение относится к экспериментальной аэромеханике. в частности к устройствам для моделирования в воздухе несущей поверхности.

Цель изобретения — снижение затрат на исследование за счет уп рощения конструкции имитатора аэродинамического воздействия, На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства, на фиг. 2 — крепление нитей к стержню.

Устройство для моделирования в воздухе буксируемой несущей поверхности содержит модель буксировочного троса в виде металлической цепочки 1, закрепленной коренным концом на вертикальном щите 2 в точке А, модель несущей поверхности, выпс лненную в виде стержня 3 с расчалками 4 и 5 и присоединенную к "ходовому" концу металлической цепочки 1, а также имитатор 20 аэродинамического воздействия в виде двух грузов 6 и 7. Грузы 6 и 7 присоединены при . помощи двух гибких нитей 8 и 9 к стержню 3 в точке, соответствующей центру давления несущей поверхности. Для обеспечения воз- 25 можности перемещения точки присоединения нитей 8 и 9 к стержню 3 на нем закреплен хомут 10 с винтом 11, нанесены деления, В предлагаемое устройство входит также транспортир 12, закрепленный своим цент- 30 ром в точке "Б" соединения металлической цепочки 1 и модели несущей поверхности, Транспортир выполнен из легкого материала (картона или тонкого листа органического стекла) и. может быть ориентирован относи- 35 тельно вертикали. В вертикальном щите 2 выполнен вертикальный паз "а"; в котором установлен ролик 13, и через него перекинута гибкая нить 9, Для удобства ориентации транспортира 12 и определения угла наклона 40 стержня 3 на щите 2 могут быть нанесены вертикальные линии. Груз 6 является имитатором аэродинамического сопротивления несущей поверхности, а груз 7 — подъемной аэродинамической или отводящей силы. 45

П редлагаемое устройство работает следующим образом.

После закрепления коренного конца металлической цепочки 1 в точке А и соединения ее "ходового" конца в точке Б с мо- 50 делью несущей поверхности приступают к нахождению равновесного положения несущей поверхности, то есть к определению ° угла атаки Р1, при котором модель несущей поверхности находится в равновесии при ее 55 закреплении в точке Б, Производят это следующим образом. Принимают, например, что угол равновесия В1=10", тогда по кривым 14. 15, 16 и 17 определяют С,1. СУ1. К1, Су, Ослабляют винт 11 и перемещают хомут

10 в то положение на стержне 3, которое соответствует центру давления (Сд1, чему способствуют деления, нанесенные на стержне). Затягивая винт 11, закрепляют хомут 10.

К нити 8 подвешивают груз 6, вес которого

01 имитирует аэродинамическое сопротивление несущей поверхности и должен быть равен где m — масштабный коэффициент; р- плотность воздуха;

V — скорость движения несущей поверхности. Нить 9 перекидывают через ролик

13 и подвешивают к ней груз 7, вес которого о2 имитирует аэродинамическую подъемную силу несущей поверхности и должен быть равен

Однако геометрическое равновесия несущей поверхности, т.е. равновесный угол атаки Р полностью определяется аэродинамическим качеством несущей поверхности

К= —. или отношением весов грузов д-. Тас„ 6 -х 1 ким образом, приняв произвольным вес груза G равным 01, нужно обеспечить вес груза

7 равным 02=K01, а для выбранного угла

$1=10 Q2=K101. Именно таким выбирают вес груза 7. После этого добиваются горизонтальности нити 9, для чего перемещают ролик 13 по пазу "а", и измеряют фактическое значение угла наклона стержня 3 фф.

Если рф>р1, то необходимо увеличить величину ф приняв, например Pz—= .12 и повторить описанную операцию до получения

Py=Pi. Таким образом геометрическое равновесие несущей поверхности смоделировано, но веса грузов 6 и 7 могут быть пропорционально изменены.

Обратимся теперь к металлической цепочке 1, Под действием тяжести цепочка 1 занимает положение подобное положению буксировочного троса в точке, а усилия в ней определяются по формулам механического подобия

ТН=ТМ CQSQ—

Р г

Тн — натяжение буксировочного троса;

Тм — натяжение в металлической цепочке;

1810233 а — угол наклона металлической цепочки или буксировочного троса;

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса буксировки в воздухе несущей поверхности, содержащее модель несущей поверхности, соединенную с ней ходовым концом модель буксировочного троса, закрепленную коренным концом к неподвижной опоре, и имитатор аэродинамического воздействия, от л и ч а ю щ ее с я тем, ч1о, с целью снижения затрат на исследования эа счет упрощения конструкции имитато, я аэродинамического воздействия, модели несущей поверхности и буксировочного троса выполнены соответственно в виде стержня с расчалками и металлической цепочки, неподвижная опора в виде вертикально расположенного щита, снабженного транспортиром в виде круга с центром, расположенным в точке соединения расчалок стержня с металлической цепочкой, а имитатор аэродинамического воздействия выполнен в виде двух грузов с гибкими нитями, присоединенными к стержню в точке, соответствующей центру его аэродинамического давления, при этом щит выполнен с вертикально расположенным пазом, в котором установлен ролик с вертикально расположенным пазом, в котором установлен ролик с воэможностью линейного перемещения вдоль паза, а одна из гибких нитей с грузом перекинута через этот ролик, ч2

-C> p — d, 2 где C> — коэффициент аэродинамического сопротивления единицы длины обтекаемого перпендикулярно потоком буксировочного троса, d — диаметр буксировочного троса;

P — вес единицы длины металлической цепочки.

Г

Таким образом отношение — определяр ет масштаб силового моделирования.

Для моделирования может быть выбрана металлическая цепочка с любым погонным весом, а величины грузов 6 и 7 определяются по формулам а:1 = P, СЬ = - р

Сл$ С S

В результате получается реальная картина равновесия системы буксировочный трос - несущая поверхность. При помощи транспортира 12 определяется угол наклона цепочки 1 и угол у, по которому, зная значение угла 0 {определяемого конструкцией несущей поверхности), можно вычислить угол атаки /Зф =Π— y, Х

Составитель М, Нисневич

Редактор Т, Мельникова Техред М.Моргентал Корректор Н. Милюкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1413 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб,. 4/5