Применяемые обычно приборы для определения аэродинамических коэфициентов (аэродинамические весы) вызывают необходимость в сравнительно длительной обработке протоколов испытания в вычислительном бюро, причем и сам экспер ент отнимает также относительно много времени. Помимо этого, обыкновенно весы весьма сложны, обладают инерцией и дают средние показания за определенный првмежуток времени.
В предлагаемых аэродинамических весах, предназначенщлх для устранения указанных недостатков, элементами, .воспринимающими аэродинамические усилия, являются емкостные мессдозы, представляющие обычные конденсаторы с переменной емкостью. Усилие, испытываемое моделью, воспринимается мессдозой, включенной в первичную цепь переменного тока, через трансформатор связанную со вторичной цепью, включающей другую мессдозу и измерительный прибор типа амперметра. Вторая мессдоза учитывает скоростнож напор (например, при посредстве насадка Бентури).
На чертеже изображена общая схема прибора.
(173)
Существенной частью прибора (весов) является емкостная мессдоза 1, упругий диэле ктрик которой непосредственно воспринимает усилия. Степень упругости дпэлектрика определяется величиной измеряемых усилий. С обеих сторон, в плоскостях, перпендикулярных направлению действия усилия, диэлектрик имеет две тонкие металлические накладки. Все вместе взятое, таким образом, представляет собой конденсатор переменной емкости, причем емкость пропорциональна усилию. Весы должнт т иметь минимум две мессдозы - для одновременного измерения компонентов р и .
Возможна также конструкция мессдозы, состоятца. из ряда элементарных мессдоз, посгавленных друг на друга.
Мессдоза 1 включается в цепь переменного тока, как показано на чертеже, причем, кроме мессдозы н источника тока, цепь содержит трансформатор 2 н два или несколько реостатов 3.
Вторичная цепь трансформатора состоит из аналогичной мессдозы 4, измеряющей скоростной напор посредством; трубки 7 Пито иди Вентури и измерительного прибора (амперметра) 5. Последний может быть пишлчдпм.
Для уничтожения влияния внешних воздействий вся электросистема экранируется.
Напряжение первичной цепи должно поддерживаться постоянным. В противном случае оно контролируется вольтметром 6 (так же пишущим). Сила тока в первичной цепи будет равна:
R
/-2 + (ш1 -
jC
где т, Е vi. L постоянные, а С-переменная емкость мессдозы 1. Сила тока во вторичной цепи будет пропорциональна току в цепи первичной, следовательно, зависит от воспринимаемого мессдозой 1 усилия р. Кроме того, эта сила будет зависеть также и от емкости мессдозы 4, измеряющей скоростной напор, и таким образом для показаний измерительного .прибора (амперметра) 5 получим следующее выражение:
7 -
. Р
lA.
,, + (,-)
Здесь -коэфнциент пропорциональности для перехода от напряжения первичной цепи к силе тока вторичной, зависящей от емкости мессдозы 1, а, следовательно, и от величины, воспринимаемой последней силы р; г и L -постоянные для вторичной цепи (омическое сопротивление и самоиндукция); Cj-пропорциональная скоростному напору q емкость мессдозы 4.
Реостатами 3 регулируется сила тока в первичной цепи соответственно входящим в выражение для аэродинамических коэфициентов величинам несущей поверхности S, пяющади миделя з и т. п.
Шкала реостатов прямо градуируется в этих величинах. Таким, образом, коэфициент fC оказывается функцией этих величин, благодаря чему ток, измеряемый измерительным прибором 5, является также функцией этих величин:
е/- - 9SСледовательно,
1/-Н/2.
Мессодоза 4 градуируется непосредственно в замеряемых аэродинамических коэфициентах. Лента пишущего прибора привод;ится в движение часовым механизмом; при исследованиях установившегося состояния удобнее связать механизм подачи ленты с механизмом перестановки угла атаки модели, и таким образом получить прямо кривые изменения аэродинамических коэфициентов по углам атаки модели.
При пользовании весами, в первичной цепи, реостатами 3, 3, устанавливается ток, соответстБующи постоянным множителям в формулах аэродинамических коэфициентов, после чего усилие р, задавая соответствующую емкость месст дозе 1, вызывает во вторичной цепи ток (при наличии мессдозы 4), пропорциональный аэродинамическим коэфициентам. Ток действует на измерительный прибор 5, который может быть отградуирован непосредственно, например, для Су и Сх.
Предмет изобретения.
1.Прибор для опытного определения аэродинамических коэфициентов (аэродинамические весы), Отличающийся применением в первичной электрической цепи переменного тока, емкостных мессдоз в виде конденсаторов, меняющих емкость под воздействием аэродинамических сил, испытываемых моделью, а во вторичной электроцепи - аналогичной мессдозы, учитывающей скоростной напор при посредстве трубки Пито или насадки Вентури.
2.Аэродинамические весы, охарактеризованные в п. 1, отличающиеся тем, что в целях получения показаний измерительного прибора 5, включенного во вторичную цепь, непосредственно в виде определяемых отвлеченных аэродинамических коэфициентов, в первичную электрическую цепь включен ряд реостатов 3, 3, учитывающих входящие в формулы отвлеченных коэфициентов постоянные множители.
3.Аэродинамические весы, охарактеризованные в пп. 1 и 2, отличающиеся, тем, что в целях автоматического введения 3 показания измерительного прибора 5 поправок на влияние постоянных добавочных усилий, вызываемых иными элементами испытательной установки, в
соответствующей мессдозе применяется предварительная затяжка сообщением ей начального положительного или отрицательного усилия.
®5
