Устройство для измерения угловых перемещений конструкции летательного аппарата

(5)5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский авиационный институтим. Се рго Орджоникидзе(56) Баранов А.Н. и др. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолетов.М.: Машиностроение, 1974. с, 270,Тэм же, с. 271,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ КОНСТРУКЦИИЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА(57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться дляизмерения угловых перемещений конструкций летательного аппарата (ЛА) в тепловыхкамерах. Цель изобретения - обеспечение дистанционности измерений при испытаниях втепловой камере, Устройство для измерения угловых перемещений конструкции ЛА 1 содержит генератор 3, соединенный с датчиком, выполненным в виде передающей антенны 2 круговой поляризации, причем число антенн 2 определяется числом контролируемых точек ЛА 1, а также приемную антенну 5 линейной поляризации, подключенную к измерителю 6 коэффициента эллиптичности (КЭ). Приемная антенна 5 ориентирована в направлении фазового центра передающей антенны 2 круговой поляризации, КЭ антенны 5 зависит от угла между нормалью и плоскостью излучателей апертуры антенны 2. При отклонении антенн 2 от направления к фазовому центру антенны 5 изменяется измеренное значение КЭ, которое является функцией угла поворота, Измеренное значение КЭ поступает в блок 7, где сравнивается с таблицей зависимости КЭ, по которой определяется угловое перемещение. 1 ил,Изобретение относится к области статических испытаний на прочность конструкций летательных аппаратов ЛА), частности к измерениям угловых перемещений конструкций ЛА в тепловых камерах,Цель изобретения - обеспечение дистанционности измерений при испытаниях в тепловой камере,На чертеже дана схема устройства, Устройство для измерения угловых перемещений (Л р) конструкций летательного аппарата (ЛА) 1 содержит датчики, выполненные в виде передающих антенн 2 круговой поляризации, жестко установ. ленные на конструкции ЛА 1 в контролируемых точках и подключенные к генератору 3 через схему 4 разводки, приемную антенну 5 линейной поляризации, последовательно подключенную к измерителю б коэффициента эллиптичности и блоку 7 регистрации. Антенна 5 установлена на подвижном блоке 8 перемещений и ориентирована в направлении фазового центра передающей антенны 2 круговой поляризации, Измерения проводятся в тепловой камере 9 с радиопроэрачным окном 10. Статические нагружения осуществляются при помощи рычажной системы 11,Устройство для измерения угловых перемещений конструкции летательного аппарата работает следующим образом.В основе принципа работы лежит угловая зависимость коэффициента элииптичности (КЭ) антенны, которая связывает значение КЭ и угол от нормали к плоскости излучающей апертуры антенны, Как правило КЭ = 1 только по направлению нормали, что позволяет считать, что антенна в данном направлении обладает круговой поляризацией. Для значений угла р, изменяющихся в пределах +90 О, зависимость КЭ от рмонотонно убывающая, что характеризует поле излучения антенны как эллиптически поляризованное, В случае применения в качестве излучающей антенны двух ортогональных вибраторов, запитанных током со сдвигом по фазе 90, при углах о = +90 будет иметь место линейная поляризация излученного поля в плоскосги, параллельной одному из ортогональных вибраторов. Для конкретной антенны зависимость КЭ = 1( р) может быть измерена априорно и записана в виде таблицы в память регистрирующего блока Таким образом, при работе устройства антенна 2 запитывается через систему разводки 4 СВЧ сигнала от генератора 3 и излучает сигнал с круговой поляризацией в направлении нормали к своей излучающеи аперту ре. Сигнал принимается через радиопрозрачное окно 10 тепловой камеры 9 антенной 5 линейной поляризации, выполненной,например, в виде одиночного полуволнового вибратора, которая вращается в плоскости, перпендикулярной направлению распространения приходящей электромагнитной волньц и осуществляет измерение осевого отношения эллипса поляризации приходящего сигнала, Первоначальная установка антенны 5 в направлении фазового центра передающей антенны 2 осуществляется при помощи оптических устройств, установленных на подвижном блоке 8 перемещений. При этом ось оптических устройств визирования должна быть параллельна оси антенны,В процессе измерений к конструкции ЛА посредством рычажной системы 11 прикладывается сила Р, вызывающая угловое перемещение ( Лф как конструкции ЛА 1, так и антенн 2, которые жестко прикреплены в точках конструкции ЛА, Передающие антенны 2 могут быть выполнены в виде двух ортогональных вибраторов, запитываемых током со сдвигом по фазе 90 О, что позволяет производить измерения КЭ антенной 5 в их дальней зоне излучения, которая находится на расстоянии порядка 10 А, где 1. - рабочая длина волны генератора 3, При этом направления продольных осей вибраторных антенн выбираются коллинеарными направлениям главных деформаций испытываемых конструкций, что упрощает обработку результатов эксперимента, При отклонении антенн 2 от направления к фазовому центру антенны 5 изменяется измеренное значение КЭ, которое является функцией угла поворота, т.е. КЭ = Ц Лр), Измеренное значение КЭ поступает в регистрирующий блок 7, где сравнивается с таблицей зависимости КЭ от Лу, по которой определяется угловое перемещение Ьр. Аналогичным образом определяются угловые перемещения для всех антенн 2, при этом антенна 5 передвигается на подвижном блоке 8 перемещений вдоль направления расположения антенн 2 и устанавливается в таком месте по отношению к антенне 2, где ее КЭ был равен 1 до начала испытаний, Места остановки блока 8 определяются до проведения нагружения ЛА на этапе калибровки установки,55 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Формула изобретенияУстройство для измерения угловых перемещений конструкции летательного аппарата, содержащее датчик, генератор и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем,1681208 10 Составитель Р. КузнецоваРедактор О, Спесивых Техред М,Моргентал Корректор М, Шароши Заказ 3307 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 что, с целью обеспечения дистанционности измерений при испытаниях в тепловой камере, введены последовательно соединенные приемная антенна линейной поляризации и измеритель коэффициента эллиптичности, выход которого подключен к блоку регистрации, которые размещены вне тепловой камеры, а датчик выполнен в виде передающей антенны круговой поляризации, жестко закрепленной на испытуе.мой конструкции летательного аппарата и подключенной к генератору, при этом при емная антенна линейной поляризации ориентирована в направлении фазового центра передающей антенны круговой поляризации,