УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/57 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для решения задач аэрогидромеханики при исследовании пространственного обтекания тел.

Известны устройства для моделирования трехмерных поступательно-циркуляционных потоков. Однако это устройство не позволяет рен1ить нестационарную задачу циркуляционного пространственного обтекания тел при неустановившемся движении. Предлагаемое устройство может быть использовано для решения (в первом приближении) нестационарных задач при колебательном продольно.м возмущенном движении самолета, или воздействии на летательный аппарат вертикального порыва ветра и т. д.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач.

Предлагаемое устройство отличается тем, что содержит систему П-образных проводников, моделирующих нестационарную вихревую пелену, установленную в магнитной кабине в плоскости системы проводников, моделирующих стационарную вихревую пелену, блок контроля циркуляции, на вход которого подключены системы проводников, моделирующих вихревую пелену, шифраторы, вычислительный блок, подключенный к блоку вывода информации, а натурный исследуемый

объект установлен в магнитной кабине и подключен к системе проводников, моделирующих стационарную вихревую пелену, причем первая группа датчиков, установленных на

выходящей кромке натурного объекта, подключена через первый коммутатор к нульиндикатору, а вторая группа датчиков, установленных на натурном объекте, подключена через второй коммутатор ко входу первого

шифратора, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока, ко второму входу которого подключен выход второго шифратора, соединенного через третий коммутатор с выходом блока контроля циркуляции.

Итак, устройство позволяет получать данные эксперимента непосредственно на исследуемом объекте (самолете) без изготовления его уменьшенной модели, а также обеспечивает получение интегральных характеристик объекта (подъемной силы Су, продольного момента УИг) при неустановившемся движении объекта при помощи вычислительного комплекса.

Если нарушается условие постулата Чаплыгина-Жуковского или другое условие, тс его необходимо восстановить изменением токов в проводниках, имитирующих стационарную пелену.

На фиг. 1 изображена блок-схема предла3гаемого устройства; на фиг. 2 - схема моделирования обтекания крыла нестационарным потоком. Устройство содержит магнитную кабину 1 с однородным магнитным нолем ультразву-5 ковой частоты по всему ее объему, исследуемый объект 2, размещенный внутри магнитпой кабины, систему проводников 3, прикрепленную к выходящим кромкам и имитирующую стационарную вихревую пелену заЮ движущимся объектом, систему 4 проводников, имитирующую нестационарную вихревую пелену и блок 5 питания обмотки магнитной кабины и проводников стационарной и нестационарной вихревой пелены. Кроме15 того, устройство содержит датчики 6, контролирующие выполнение условия постулата Чаплыгина-Жуковского на выходящей кромке объекта, коммутатор 7, подключающий поочередно контролирующие датчики к инди-20 катору нуля, нуль-индикатор 8, блок 9 контроля циркуляции, служащий для измерения токов в проводниках стационарной и нестационарной вихревой пелены, комутатор 10, служащий для поочередного подключения вы-25 ходов блока контроля циркуляции к шифратору. Шифратор 11 предназначен для преобразования сигналов, поступающих из блока 9 в код, удобный для работы вычислительного блока 12, а датчики 13 предусмот-30 репы для получения информации о скоростях потока по поверхности исследуемого объекта. Коммутатор 14 предназначен для поочередного подключения датчиков 13 к шифратору 15, служашему для преобразования сигналов35 с датчиков в код, необходимый для работы вычислительного блока 12. Помимо этого, устройство имеет блок 16 вывода информации. При помощи блока 5 питания в магнитной40 кабине 1 по всему ее объему создается однородное магнитное поле ±1%-ной частотой около 30 кгц. Объект 2, выполненный из металла с высокой электропроводностью, вызывает возмущение однородного магнитного45 поля, аналогичное возмущению поля скоростей при обтекании этого тела идеальной жидкостью. Для приближения к картине обтекания реальной жидкостью накладывается квазистационарное циркуляционное маг-50 нитное поле той же частоты и в той же фазе, создаваемое проводниками 3, и циркуляционное поле сходящих вихрей, имитируемое проводниками с током. Наблюдая за нуль-индикатором 8, который при помощи датчиков 655 и коммутатора 7 дает общую картину рассогласования циркуляционного и потенциального потоков на выходящих кромках объекта 2, регулируют токи в проводниках 3 при помощи блока 5 питания до выполнения уело-60 вия постулата Чаплыгина-Жуковского. 4 Момент вынолнения этого условия регистрируется нуль-индикатором 8. При номош,и системы из блоков Я 0, 11, 12, 16 измеряются токи в проводниках 3, и затем задаются согласно расчету токи в проводниках 4 при помощи блока питания. После этого опять регулируются токи в проводниках 3, так как с введением токов в проводниках 4 условие постулата Чаплыгина-Жуковского нарушается. Затем снова измеряются токи в проводниках 3 и задаются новые расчетные токи в проводниках 4 и т. д. Методом последовательных приближений добиваются выполнения условия постулата Чаплыгина-Жуковского и наличия расчетных токов в проводниках 4. Затем получают результаты эксперимента по следующим схемам. Сигналы с блока 9 контроля циркуляции через коммутатор 10 и шифратор // поступают в вычислительный блок 12, который через блок 16 вывода информации выдает значение подъемной силы Су, а сигналы с датчиков 13 через коммутатор 14 и шифратор 15 поступают также па вычислительный блок 12, который через блок 16 вывода информации выдает значение момента MZ. Предмет .изобретения Устройство для моделирования аэродинамических характеристик летательных аппаратов, содержащее магнитную кабину, натурный исследуемый объект, систему нроводников, моделирующих стационарную вихревую пелену, блок питания, коммутаторы, нульиндикатор и группы датчиков, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит систему П-образных проводников, установленную в магнитной кабине в плоскости системы проводников, моделирующих стационарную вихревую пелену, блок контроля циркуляции, соединенный с системой проводников, моделирующих вихревую пелену, шифраторы, вычислительный блок, подключенный к блоку вывода информации, а натурный исследуемый объект установлен в магнитной кабине и подключен к системе проводников, моделирующих стационарную вихревую пелену, причем первая группа датчиков, установленных на выходящей кромке натурного объекта, подключена через первый коммутатор к нуль-индикатору, а вторая группа датчиков, установленных на патурном объекте, подключена через второй коммутатор ко входу первого шифратора, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока, ко второму входу которого подключен выход второго шифратора, соединенного через третий коммутатор с выходом блока контроля циркуляции.

t-2UCX

иг.2