УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ КОНТУРА АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕНИ НА ТЕЛАХ СЛОЖНОЙ ФОРЛпг :';.'=.;!'Г;'/§ :.7ЕКАПАТЕНТ'.!-:'bl^i«-в Советский патент 1972 года по МПК G01M9/00 

Устройство относится к области моделирующей техлики.

Известно устройство для определения аэродинамических характеристик тел сложной формы в свободномолекулярном потомке, основаиное на принципе моделирования аэродинамического потока световым и содержащее осветитель, узел фоторегистратора И приспособление для крепления модели. Для обеспечения снятия индикатрис рассеиаания с отдельных точек тела узел крепления фоторегистратора выполнен в форме дуги, закреплен, ной шарнирно, с паза-ми, ло которым перемещаются салазки с фоторегистратором, а в центре дуги помещена укрепленная на регулируемой по высоте щтанге исследуемая модель.

Это устройство, однако, отличается трудоемкостью Процесса обработки индикатрис рассеивания с Поверхности тела при расчете его аэродинамических характеристик и ограниченности модеЛИрования законов отражения молекул. В случае, если интерференция между отдельными частями тела несущественна, то задача по определению аэродинамических характеристик -в условиях свободномолекулярного обтекания сводится к вычислению интегралов от известных , определяемых формой и положением тела (по освещенной части тела). Наиболее сложным

элементом расчета при этом является определение границ интегрирования, т. е. контура аэродинамической тени.

Предлагаемое устройство позволяет быстро определить границы интегрирования И заложить в дальнейшем в расчет различные схемы отражения молекул. Для этого оно снабжено pyifflbiM индикатором, выполненным в виде подпружиненного барабана, указывающего

длину нити, и прикрепленной к нему трубки, являющейся направляющей нити, и связанного этой НИТЬЮ с подвижной стрелкой каретки, причем на Полуоси каретки, направленной по радиусу измерительного полукольца, щарнирно установлена шкала с подвижной стрелкой, вращающейся в плоскости шкалы.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Оно содержит источник параллельного пучка света, состоящий из параболического рефлектора / и электрической лампы 2 (типа СЦ-98), закрепленной в фокусе рефлектора. Рефлектор установлен на станине 3 и регулируется кронштейном 4. Исследуемая модель 5 покрывается светлой матовой краской, обеспечивающей хорошую видимость контура тени на поверхности, и устанавливается и фиксируется на оси 6, на которой неподвижно посажен лимб 7, изготовленный из прозшенная на установочном кольце 8, вместе с моделью 5 и лимбом 7 поворачивается относительно кольца 8. Угол их поворота отсчитывается по внешней шкале лимба 7 с помощью стрелки 9, закрепленной на кольце 8.

Установочное кольцо, являясь шкалой углов Э, вращается в направляющих лазах двух поворотных узлов 10. Угол поворота кольца отсчитывается от одного из узлов 10. Эти узлы, шарнирно соединенные -с кронштейном 11, установленным неподвижно на станине в -плоскости, перпендикулярной к лучам света, вместе с установочным кольцом поворачиваются относительно кронштейна. Угол их поворота отсчитывается по шкале 12, расположенной на станине 3. С осью 6 шарнирно соединено измерительное Полукольцо 13, угол Поворота которого отсчитывается по внутренней шкале лимба 7 с помощью стрелки 9, закрепленной на .полукольце. На Полукольце 13, являющемся шкалой углов р, перемещается Каретка 14. Угловое перемещение каретки в плоскости полукольца отсчитывается от оси 6. На полуоси каретки 14, направленной по радиусу полукольца, шарнирно укреплена шкала 15 углов б с подвижной стрелкой 16, вращающейся в плоскости шкалы. Угол поворота подвижной стрелки отсчитывается от полуоси каретки, а угол поворота шкалы 15 относительно каретки отсчитывается по шкале 17, закрепленной на каретке.

За свободный конец подвижной стрелки 16 прикрепляется нить 18 ручного индикатора 19, который является счетчиком длины нити и предназначен для измерения радиус-вектора точки на поверхности модели в подвижной системе координат OiXi Yi Zi, связанной с кареткой. Нить наматывается на подпружиненный барабан 20, показывающий ее длину. Заостренная трубка 21 индикатора служит направляющей нити.

Плоский экран 22, установленный на станине перпендикулярно потоку света, служит для юстировки устройства, а также для определения площади проекции модели на данном угле атаки.

Для измерения сферических координат точек контура тени в системе координат Oj AT Yi Zi исследуемую модель 5 устанавливают в исходное положение; ось 6 вставляют в сквозное отверстие модели, совпадающее с осью

0 системы координат, связанной с моделью, и подвешивают на установочное кольцо 8. Затем модель фиксируют на оси в таком положении, чтобы ось 07 совпала по направлению с линией О-180° внутренней шкалы на

лимбе 7. Поворачивая ось 6 и кольцо 8, устанавливают модель на заданные углы крена у тангажа 8, рыскания -ф и стопорят. Полукольцо 13 и каретку 14 на нем поворачивают в такое положение, чтобы точка С контура тени

лежала на конце прямой, образованной подвижной стрелкой 16 и натянутой нитью 18. При этом конец трубки индикатора ставят в точку С, а нить, прикрепленная к этой стрелке, натягивается барабаном 20. Далее записывают значения уголов aipii|)i,6 на шкалах 7, 13, 17, 15 соответственно, длину нити на индикаторе и переходят к следующей точке контура тени на данном угле атаки.

Предмет изобретения

1.Устройство для определения координат контура аэродинамической тени на телах сложной формы в свободномолекулярном потоке, содержащее источник параллельного пучка света, моделирующий набегающий поток и Приспособление для установки и закрепления модели в произвольном пространственном положении, отличающееся тем, что,

с целью упрощения эксперимента и повышения его производительности, оно сна-бжено ручным индикатором, выполненным в виде подпружиненного барабана, указывающего длину нити, и прикрепленной к нему трубки,

являющейся направляющей нити, и связанного этой нитью с подвижной стрелкой каретки.

2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что, с целью измерения координат труднодоступных точек, на полуоси каретки, направленной по радиусу измерительного полукольца, шарнирно установлена шкала с подвижной стрелкой, вращающейся в плоскости шкалы.