Патент ссср 292862
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сок«а Сооетскиа
Социалистических
Респуолик
Зависимое от авт. свидетельства М
МПК В 64d 47/00
Заявлено 10.!.1969 (№ 1300353«40-23) с присоедичением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 15,1,1971. Бюллетень ¹ 5
Дата опубликования описания 1.111.1971
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 629.7.058.44 (088.8) Р с Рс(.) 1л «g a, Автор изобретения
Б. М. Абрамов
« г Л
Заявитель
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНОГО
ПОТОКА
Изобретение относится к области авиационного приборостроения, а именно к способам измерения направления воздушного потока, углов атаки или скольжения на летательных аппаратах и в аэродинамических трубах.
Известен способ измерения направления воздушного потока, основанный на преобразовании его воздействия на деформируемый воспринимающий орган, который имеет форму тела вращения без приемных отверстий.
Недостатком этого способа является его сложность, поскольку для преобразования первичных электрических сигналов в сигнал, пропорциональный углу атаки или скольжения, необходимо несколько следящих систем, инверторов, а также масштабны < и суммирующих усилителей.
Целью изобретения является упрощение измерения и повышение в связи с этим точности.
Цель достигается путем измерения направления плоскости симметрии деформирующегося в воздушном потоке упругого воспринимающего органа.
На фиг. 1 и 2 показаны эпюры распредел:ния давления по поверхности недеформированного (фиг. 1) и деформированного (фиг. 2) цилиндров при обтекании их дозвуковым (М(1) и сверхзвуковь« м (М)1) потоками; на фиг. 3 — схема реализации предложенного способа.
Известно, что, например, при поперечном обтекании цилиндра дозвуковым воздушным потоком распределение давлений по его повсрхности имеет вид, приведенный на фиг. 1 (слева). Из эпюры давлений видно, что при
М(1 на передней части поверхности цилиндра в диапазоне углов «-40 имеет место давле10 ние, повышенное по сравнению с давлением в невозмущенном потоке с максимальной величиной скоростного напора в точке 1, а на оста Ibíîé поверхности — пониженное, причем максимальное разрежение в точках 2 и 3 до15 стигает утроенной величины по отношению к напору.
Очевидно, что помещаемый в поток полый упругий цилиндрический воспринимающий орган, внутрь которого подают воздух с давле20 кием, равным или пропорциональным давлению полного торможения или давлению невозмущенного потока (см. фиг. 2), под дейсгвпем перепада давлений будет деформироваться, вытягиваясь в направлении, перпендикуляр25 ном к направлению воздушного потока, и оставаясь, однако, симметричным относительно направления, совпадающего с направлением потока.
Аналогичная картина будет наблюдать=я
30 и при М)1. Если направление возду.ц««ого
292862
40 потока изменяется на некоторый угол, то точно на такой же угол изменяется и ориентация плоскости симметрии деформированного воспри ни мающего органа, Далее с помощью преобразователя 4 получают сигнал рассогласования между направлениями плоскостей симметрии подвижной системы преобразователя и деформированного воспринимающего органа 5. Полученным сигналом воздействуют на мехшгизм
6, приводящий подвижную систему преобразователя в согласованное с воспринимающим органо м положение.
Для формирования сигнала рассогласования преобразователь выполняют чувствительным к изменению воздушных зазоров между жестко связанными, симметрично расположенными под некоторым углом друг к другу элементами 7 и 8 подвижной системы и внутренней поверхнс стью воспринимаю,щего органа. В .положении устойчивого равновесия элементы 7 и 8 располагают таким .образом, что воздушные зазоры между ними и внутренней поверхностью BOclIpHHKYIHEOIIlåто органа равны между собой. Это положение соответствует нулевому сигналу преобразователя и точному совпадению плоскости симметрии элементов 7 и 8 с плоскостью симметрии деформированного воспринимающего органа, а следовательно, и с направлением воздушного потока.
При изменении направления потока на некоторый угол поворот плоскости симметрии воспринимающего органа приводит к уменьшению одного из зазоров преобразователя и к увеличению другого, появлению сигнала рассогласования на выходе преобразователя и соответствующему, повороту его подвижной системы на угол, равный углу:поворота потока.
Для измерения направления воздушнэго потока по предлагаемому способу может быть использован, например, емкостный дифференциальный преобразователь, состоящий из трех обкладок — двух неподвижных, образова гных нанесенны ми на внутреннюю поверхность воспринимаюшего органа и изолированными друг от друга и от воспринимающего органа металлизирова иными слоями, и третьей, подвижной, образованной дву:ra установленными на оси подвижной системы и электрически связанными между собой пластинами.
Сущность предложенного способа не»еняется, если воспринимающий орган выполнен не в виде цилиндра, а в виде тела вращения произвольной формы, с осью, ориентированной под произвольным углом к потоку.
Предмет изобретения
Способ измерения направления воздушного потока, основанный на:преобразовании его воздействия на деформируемый воспринимающий орган, имеющий форму тела вращения без приемных отверстий, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения измерения, во внутреннюю полость герметичного упругого воспринимающего органа подают воздух, давление которого равно или пропорционально статическому или полному давлению воздушного потока, с помощью преобразователя сравнивают между собой величины воздушных зазоров, образованных внутренней поверхностью деформированного воспринимающего органа и жестко связанными, симметрично расположенными под углом друг к другу подвижными элементами, полученным сигналом рассогласования воздействуют на механизм, приводящий подвижные элементы в согласова.шое с воспринимающим органом положение, когда зазоры равны, с оси механизма снимают сигнал, пропорциональный углу направ,чения воздушного потока.
Составитель В, Рукавицын
Редактор М. В. Макарова Техред А. А. Камышникова Корректор Т. А. Китаева
Изд. М 204 Заказ 368/15 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2