Рабочая часть трансзвуковой аэродинамической трубы с адаптивными стенками Советский патент 1992 года по МПК G01M9/04 

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к конструкции трансзвуковых аэродинамических труб (AT), Известна околозвуковая AT. содержащая осесимметричную рабочую часть с адаптивными стенками, изготовленную из толстостенной резиновой трубы, по восьми образующим которой, равномерно расположенным по окружности с наружной стороны трубы, на равном расстоянии друг от друга установлено по восемь регулируемых опор.

Наиболее близким техническим решением является выбранная в качестве прототипа околозвуковая AT, содержащая рабочую часть прямоугольного сечения с двумя противоположными адаптивными стенками, выполненными из сплошных гибких полос, вдоль которых равномерно размещено по 16 регулируемых опор.

Недостатком прототипа является то, что в нем только две стенки выполнены адаптивными, что ограничивает испытания крупномасштабных пространственных моделей. Отсутствие проницаемости стенок не позволяет проводить испытания при числах М УКО. также и в осесимметричной AT 1, Все это сужает экспериментальные возможности AT.

Целью изобретения является расширение экспериментальных возможностей пу- тем увеличения диапазона габаритов испытываемых объектов за счет обеспечения пространственного изменения внутреннего сечения рабочей части AT, а также использования проницаемости стенок для испытаний при сверхзвуковых скоростях потока. Дополнительной целью является сокращение количества регулируемых опор и усовершенствование способа получения данных для управления адаптивными стен- ками.

Поставленные цели достигаются тем, что рабочая часть прямоугольного сечения AT содержит гибкие адаптивные стенки с камерами давления и регулируемыми опо- рами с приводами, причем каждая стенка выполнена в виде автономных модулей, каждый автономный модуль состоит из опорной балки и связанной с ней посредством регулируемых опор гибкой полосы, ре- гул ируемые опоры установлены с возможностью линейного перемещения вдоль рабочей части AT, а каждый автономный модуль установлен относительно соседнего модуля с зазором и с возможностью линейного перемещения поперек рабочей части AT, при этом зазор выбирается из условия нормальной работы проницаемых стенок во всем диапазоне трансзвуковых скоростей. Кроме того, каждый модуль может быть снабжен зондом, перемещающимся вдоль и по нормали к плоскости модуля, а регулируемые опоры могут быть выполнены быстросъемными.

На фиг. 1 схематически представлен поперечный разрез рабочей части; на фиг.2 - автономный модуль; на фиг.З - сечение А-А на фиг,2; на фиг.4 - узел I на фиг.2.

Рабочая часть содержит прямоугольный корпус 1 (фиг.1), оборудованный четырьмя гибкими стенками 2 и соответствующими им камерами 3 давления.

Каждая стенка состоит из 4-5 автономных модулей 4.

Каждый модуль (фиг.2) состоит из опорной балки 5 и гибкой полосы 6, соединенных между собой регулируемыми опорами 7 с силовыми приводами 8, оборудованными дистанционным управлением. Конец гибкой полосы.расположенный у среза сопла, жестко сцеплен с опорной балкой 5, а противоположный конец имеет подвижную опору 9 и может перемещаться вдоль оси рабочей части. На гибкой полосе 6 и на опорной балке 5 равномерно распределены ребра 10 для крепления регулируемых опор 7 с приводами 8.

Расстояние между ребрами определяется размерами регулируемых опор, а их крепление к ребрам (фиг.З и 4) выполнено быстросъемным за счет откидных скоб 11с винтами 12, что позволяет для каждой испытываемой модели подбирать оптимальное количество регулируемых опор и места их установки.

На противоположной стороне опорной балки 5 размещается перемещающая каретка 13, на которой устанавливается измерительный зонд 14. Каретка с помощью ходового винта 15 и своего исполнительного механизма 16с датчиком 17 положения перемещаться вдоль рабочей части на всю длину модуля. Измерительные зонды имеют пазы 18 и поворотные узлы 19 для установки их в заданных положениях.

Устройство работает следующим образом.

Для всех автономных модулей устанавливаются контрольные линии, расположенные на некотором расстоянии от оси модели, определяемом выбранной загрузкой потока (размерами модели). Вдоль каждой контрольной линии любым известным способом определяют параметры безграничного потока, обтекающего испытываемую модель, и по этим параметрам определяют форму линии тока, по координатам которой выставляют гибкую полосу соответствующего автономного модуля. Во время испытаний модели с большой загрузкой потока зонды устанавливают вблизи гибких полос и перемещают вдоль них, измеряют необходимые параметры потока и сравнивают их значения со значением параметров, имеющих место при обтекании модели безграничным потоком.

При незначительном расхождении параметров по специальной программе определяют поправки, которые используют для корректировки профилей гибких полос. При достаточном совпадении значений параметров производят измерение параметров модели.

Формула изобретения 1. Рабочая часть трансзвуковой аэродинамической трубы с адаптивными стенками, содержащая внутренние стенки, две противоположные из которых выполнены гибкими адаптивными с камерами давления и регулируемыми опорами с приводами, от л и- чающаяся тем, что, с целью расширения экспериментальных возможностей путем увеличения диапазона габаритов испытываемых объектов путем обеспечения пространственного изменения внутреннего сечения рабочей части трубы, две других противоположных стенки также выполнены гибкими адаптивными с камерами давления и регулируемыми опорами с приводами, а каждая гибкая адаптивная стенка выполнена в виде автономных модулей, причем каждый автономный модуль выполнен с опорной балкой и связанной с ней посредством регулируемых опор гибкой полосой,

регулируемые опоры установлены с возможностью линейного перемещения вдоль рабочей части трубы, а каждый автономный модуль установлен относительно соседнего модуля с зазором и с возможностью линейного перемещения поперек рабочей части трубы, при этом зазор К между модулями выбирается из условия

К

5з

Cz

BZ+CL

0,15-0,25,

где 5з - суммарная площадь зазоров между модулями;

5ст общая поверхность стенок рабочей части трубы;

В - суммарная ширина модулей; Cz - суммарная ширина зазоров между модулями.

2. Рабочая часть по п.1, от л и ч а ю щая- с я тем. что, с целью сокращения количества регулируемых опор, они выполнены быстро- съемными, а места их крепления расположены равномерно по всей длине модуля на

расстоянии А S1.1I. где I - продольный размер регулируемой опоры.

3. Рабочая часть по п.1, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что, с целью усовершенствования способа получения данных для управления

адаптивными стенками, каждый модуль снабжен зондом для определения величины и направления скорости потока, установленным с возможностью перемещения вдоль и поперек него.

Фиг.г

qrutf

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике в частности к конструкции трансзвуковых аэродинамических труб. Цель - расширение экспериментальных возможностей путем увеличения диапазона габаритов испытываемых объектов за счет обеспечения пространственного изме////////////S ,- нения внутреннего сечения рабочей части трубы, а также сокращение количества регулируемых опор и усовершенствование способа получения данных для управления адаптивными стенками. Рабочая часть трансзвуковой аэродинамической трубы с адаптивными стенками содержит прямоугольный корпус 1 с гибкими адаптивными стенками 2, каждая из которых состоит из четырех-пяти автономных модулей 4, и расположенные за ними камеры 3 давления. Каждый модуль 4 состоит из опорной балки и гибкой полосы, соединенных между собой регулируемыми опорами с приводами. Регулируемые опоры может быть выполнены бы- стросьемными, а места их крепления расположены на расстоянии А 1,11, где I - продольный размер регулируемой опоры. Каждый модуль 4 может быть снабжен зондом для определения величины и направления потока. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. //////////& О чэ хг о Фиг.{