Устройство для моделирования процесса буксировки в воздухе несущей поверхности

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 1810233 А РЕСПУБЛИК)5 В 6401 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОР следовател чБ,А, Мельии динамикивоздухе,Уче, с. 64-68.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА БУКСИРОВКИ В ВОЗДУХЕ НЕСУЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ(57) Изобретение относится к экспериментальной аэромеханике и может быть использовано для моделирования несущей поверхности буксируемой в воздухе, Цель изобретения, Снижение затрат на исследование за счет упрощения конструкции имитатора аэродинамического воздействия, Устройство для моделирования процесса буксировки в воздухе несущей поверхности содержит модель буксировочного троса в виде металлической цепочки 1, закрепленной коренным концом на вертикальном щите 2, модель несущей поверхности, выполненную в виде стержня 3 с расчалками 4 и 5 и присоединенную к "ходовому" концу металлической цепочки 1, а также имитатор аэродинамического воздействия в аиде двух грузов 6 и 7, Грузы 6 и 7 присоединены при помощи двух гибких нитей 8 и 9 к стержню 3 в точке, соответствующей центру давления несущей поверхности, В устройство входит также транспортир 12, закрепленный своим центром в точке соединения металлической цепочки 1 и модели несущей поверхности. В вертикальном щите 2 выполнен вертикальный паз, в котором установлен ролик 13, и через него перекинута гибкая нить 9, 2 ил,1810233 10 201 - а- СдЗ,2Е=а 2 СЯ Изобретение относится к экспериментальной аэромеханике. в частности к устройствам для моделирования в воздухе несущей поверхности, Цель изобретения - снижение затрат на исследование за счет уп рощения конструкции имитатора аэродинамического воздействия,На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства, на фиг. 2 - крепление нитей к стержню,Устройство для моделирования в воздухе буксируемой несущей поверхности содержит модель буксировочного троса в виде металлической цепочки 1, закрепленной ко ренным концом на вертикальном щите 2 в точке А, модель несущей поверхности, выпслненную в виде стержня 3 с расчалками 4 и 5 и присоединенную к "ходовому" концу металлической цепочки 1, а также имитатор 20 аэродинамического воздействия в виде двух грузов 6 и 7. Грузы б и 7 присоединены при . помощи двух гибких нитей 8 и 9 к стержню 3 в точке, соответствующей центру давления несущей поверхности. Для обеспечения воз можности перемещения точки присоединения нитей 8 и 9 к стержню 3 на нем закреплен хомут 10 с винтом 11, нанесены деления, В предлагаемое устройство входит также транспортир 12, закрепленный своим цент ром в точке "Б" соединения металлической цепочки 1 и модели несущей поверхности, Транспортир выполнен из легкого материала (картона или тонкого листа органического стекла) и. может быть ориентирован относи тельно вертикали. В вертикальном щите 2 выполнен вертикальный паз "а"; в котором установлен ролик 13, и через него перекинутагибкая нить 9, Для удобства ориентации транспортира 12 и определения угла наклона 40 стержня 3 на щите 2 могут быть нанесены вертикальные линии. Груз 6 является имитатором аэродинамического сопротивления несущей поверхности, агруз 7 - подъемной аэродинамической или отводящей силы. 45П редлагаемое устройство работает следующим образом.После закрепления коренного конца металлической цепочкив точке А и соединения ее "ходового" конца в точке Б с мо делью несущей поверхности приступают к нахождению равновесного положения несущей поверхности, то есть к определению угла атаки Р 1, при котором модель несущей поверхности находится в равновесии при ее 55 закреплении в точке Б, Производят это следующим образом. Принимают, например, что угол равновесия 81=10", тогда по кривым 14, 15, 16 и 17 определяют Сх 1, Су 1, К 1,Сд 1, Ослабляют винт 11 и перемещают хомут 10 в то положение на стержне 3, которое соответствует центру давления (Са, чему способствуют деления, нанесенные на стержне). Затягивая винт 11, закрепляют хомут 10. К нити 8 подвешивают груз 6, вес которого 01 имитирует аэродинамическое сопротивление несущей поверхности и должен быть равен где а - масштабный коэффициент;р- плотность воздуха;Ч - скорость движения несущей поверхности. Нить 9 перекидывают через ролик 13 и подвешивают к ней груз 7, вес которого % имитирует аэродинамическую подъемную силу несущей поверхности и должен быть равен Однако геометрическое равновесия несущей поверхности, т.е. равновесный угол атаки Р, полностью определяется аэродинамическим качеством несущей поверхности К= - . или отношением весов грузов д-. Та 6-хким образом, приняв произвольным вес груза 6 равным 01, нужно обеспечить вес груза 7 равным 02=К 01, а для выбранного угла ф 1=10 02=К 101. Именно таким выбирают вес груза 7.После этого добиваются горизонтальности нити 9, для чего перемещают ролик 13 по пазу "а", и измеряют фактическое значение угла наклона стержня 3 Рф. Если ффВ 1, то необходимо увеличить величину ф приняв, например Д=12 и повторить описанную операцию до получения Рф=%. Таким образом геометрическое равновесие несущей поверхности смоделировано, но веса грузов б и 7 могут быть пропорционально изменены.Обратимся теперь к металлической цепочке 1, Под действием тяжести цепочка 1 занимает положение подобное положению буксировочного троса в точке, а усилия в ней определяются по формулам механического подобия Тн=Тмс 0 й -Г Р г Т - натяжение буксировочного троса; Тм - натяжение в металлической цепочке;1810233 Формула изобретения гС р - б,2Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 каз 1413 ВНИИПО Госу изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 а - угол наклона металлической цепочкиили буксировочного троса; где Ст - коэффициент аэродинамического сопротивления единицы длины обтекаемого перпендикулярно потокомбуксировочного троса,д - диаметр буксировочного троса;Р - вес единицы длины металлическойцепочки,Таким образом отношение - определярет масштаб силового моделирования.Для моделирования может быть выбрана металлическая цепочка с любым погонным весом, а величины грузов 6 и 7определяются по формулам В результате получается реальная картина равновесия системы буксировочный трос - несущая поверхность, При помощи транспортира 12 определяется угол наклона цепочки 1 и угол у, по которому, зная значение угла 0 определяемого конструкцией несущей поверхности), можно вычислить угол атаки 3 ф =О-у,Х Устройство для моделирования процесса буксировки в воздухе несущей поверхности, содержащее модель несущей поверхности, соединенную с ней ходовым концом модель буксировочного троса, закрепленную коренным концом к неподвижной опоре, и имитатор аэродинамического воздействия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чо, с целью снижения затрат на исследования эа счет упрощения конструкции имитато,а аэродинамического воздействия, модели несущей поверхности и буксировочного троса выполнены соответственно в виде стержня с расчалками и металлической цепочки, неподвижная опора в виде вертикально расположенного щита, снабженного транспортиром в виде круга с центром, расположенным в точке соединения расчалок стержня с металлической цепочкой, а имитатор аэродинамического воздействия выполнен в виде двух грузов с гибкими нитями, присоединенными к стержню в точке, соответствующей центру его аэродинамического давления, при этом щит выполнен с вертикально расположенным пазом, в котором установлен ролик с вертикально расположенным пазом, в котором установлен ролик с воэможностью линейного перемещения вдоль паза, а одна из гибких нитей с грузом перекинута через этот ролик,