5иепио-11иа

ОПИСАНИЕ 36621 Союа саветвиив Социвлнстичвскил РесаублииК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства Мо Кл. В 64 с 2102 6 01 тп 9/00 аявлено 19.1,1970 ( 1400485/40-2 заявки Мв с присоединениемПриоритетОпубликовано 16.Дата опубликован Комитет ао деламизобретений н атирытиарн Совете МинистровСССР УДК 533.69(088.8 973, Бюллетень описания 7,111.1 ЕССОЗтА Л Авторыизобретени В. А. Ференец 3 ового Красного Знамени авиационный инстит явител занскии орден ЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИКНАМИЧЕСКИХ УГЛОВ ЕВМОАЭРОД пило- еднадинами- а также еских и пиальная схеческого датаспределения цндрического ниц воздушных давлений (Р), 0 - Л= где Л - прццотока; на Изобретение относится к датчика тажно-навигационных параметров и значено для измерения местных аэр ческих углов летательного аппарата, для аэродинамических, газодинамич аэрофизических исследований,Для измерения аэродинамических углов обычно применяются флюгерные и пневматические датчики. 1Однако флюгерные датчики при взлете, посадке и не больших высотах работают неустойчиво и не могут выполнять функции измерителей аэродинамических углов, обладают низким порогом чувствительности, в поле те подвержены вибрации (флаттеру), имеют малый срок службы (перетирания проволоки потенциометра), и большую зону застоя (момент трогания 40 - 70 г/см), пневматические датчики характеризуются большой постоян ной времени из-за наличия длинных воздушных магистралей; кроме того, применение для измерения разности давлений упругих чувствительных элементов, которые работают в колебательном режиме за счет пульсаций дав ления в приемных отверстиях, в условиях воздействия ускорений и вибраций, изменений упругости чувствительного элемента под влиянием температуры окружающей среды, вызывает значительные погрешности. 30 Цель изобретения - повысить надежность датчика в работе, уменьшить пульсацию давления в приемных отверстиях повысить точность измерения ц расширить диапазон измеряемых аэродинамических углов.Предлагаемый датчик отличается от известного тем, что в цилиндрическом насадке размещена проточная пневматическая камера, которая соединена с приемными отверстиями каналами. Кроме того, в каналах на входе в камеру установлены две системы капсул с термоанемометрическцмц преобразователямц, Входные отверстия имеют ловушки для влаги ц механических частиц, которые работают ца цршщцпе аэродинамической сепарации, Для поддержания насадка по направлению воздушного потока применяется следящая система, управляющим сигналом которой является электрический сигнал термоанемометрцческцх систем,На фцг. 1 изображена принци ма предлагаемого пневмоэлектрт чика; на фцг. 2 - диаграмма р давления по поверхности ццл насадка прц поперечном обтека ным потоком, где зона повышеьц (Р) Р) зона разрежения (Рр =0,720, 0 - Л=0,86; 0 - Л=0,996, веденна я скорость воздушногофиг. 3 - принципиальная электрическая схема датчика.Предлагаемый пневмоэлектрический датчик аэродинамических углов состоит из корпуса, в котором размещены двигатель, блок усилителей, редуктор, выходной преобразователь, и цилиндрического насадка 1 диаметром 15 мм и длиной 120 мм. На поверхности цилиндрического насадка просверлены два ряда (по образующей) приемных отверстий 2.Угол между приемными отверстиями равен 70 - 80. Приемные отверстия горизонтальными каналами 3 сообщаются с проточной камерой 4, На входе в камеру в горизонтальные каналы ввернуты капсулы с термоанемометрическими преобразователями, который состоит из бусинкового терморезистора б, сопла б и изоляционной втулки для установки терморезисторов,Цилиндрический насадок 1 выполнен из нержавеющей стали или титана, имеет фланец для крепления к ведомому валику и канал для размещения теплоэлектронагревательного элемента.Предлагаемый пневмоэлектрический датчик работает следующим образом,Датчик необходимо установить так, чтобы цилиндрический насадок 1 выступал за обшивку летательного аппарата и был расположен перпендикулярно к воздушному потоку в том месте фюзеляжа, где обычно не возникает возмущений потока, например в носовой части фюзеляжа. При изменении положения летательного аппарата изменяется давление по контуру поверхности цилиндрического насадка 1 датчика в месте расположения приемных отверстий.Работа датчика основана на связи давлений, воспринимаемых приемными отверстиями с углом атаки. Эта связь может быть выражена общеизвестным уравнениему,Р,- РгРУгде Р и Р - давления в двух точках поверхности цилиндрического насалка:а - угол атаки;Р 12динамический напор;2К - постоянный коэффициент, определяемый угловым положением приемных отверстий.Дальнейшее преобразование давлений в электрический сигнал осуществляется термоанемометрическим преобразователем Ат= =РРР)Угол атаки летательного аппарата измеряется компенсационным методом, сущность которого заключается в следующем. Корпус датчика жестко крепится к конструкции ле тательного аппарата, а цилиндрический насадок имеет следящее устройство. При полетелетательного аппарата по цилиндрической поверхности насадка распределяется давление,величина которого в каждой точке поверхности будет зависеть от динамического напораи полярного угла. Давления в симметричныхточках поверхности (приемных отверстиях)равны, следовательно, терморезисторы нахо 10 дятся в одинаковых условиях, т. е. коэффициенты рассеяния приблизительно одинаковы,При изменении положения летательногоаппарата изменяется давление в приемных15 отверстиях. Появившаяся разность давленийприводит в работу электрическую схему датчика.Электрическая схема датчика (см. фиг, 3)состоит из двух идентичных самобалансиру 20 ющихся мостовых схем, работающих в режиме постоянного сопротивления (Т=сопз 1),сущность работы которых можно уяснить, обратившись к уравнению баланса энергии терморезистора, если его записать так:С,"т =1 Р, - О(т - т,),Ж где С - теплоемкость терморезистора;Т - температура терморезистора;1 Ч - мощность, потребляемая терморезистором;Н - коэффициент рассеяния терморезистора;Т, - температура окружающей среды; 30 Предмет изобретения 1. Пневмоэлектрический датчик аэродина 65 мических углов, содержащий цилиндричеЕсли ток тем или иным способом изменятьво времени так, чтобы прц любых значенияхкоэффициента рассеяния правая часть этогоуравнения была близка нулю, то сопротивле 40 ние (температура) терморезистора будет мало отличаться от заданного, т. е, того сопротивления, при котором создается баланс моста,Схема датчика имеет два усилителя обрат 45 ной связи, которые позволяют автоматическикомпенсировать величину колебаний сопротивления терморезисторов.Полностью устранить эти колебания с помощью статической обратной связи нельзя,50 так как именно они являются причиной ихже компенсации.Выходной сигнал в подается на усилительследящей системы, которая поворачивает цилиндрический насадок по направлению век 55 тора воздушного потока так, чтобы давленияв приемных отверстиях были равны.Угол поворота цилиндрического насадкапередается датчиком дистанционной передачи на указатель и другие системы автомати 60 ки летательного аппарата.ский насадок, расположенный перпендикулярно невозмущенному набегающему потоку с двумя рядами приемных отверстий, разогреваемые электрическим током полупроводни-. ковые терморезисторы, включенные в измери тельную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и уменьшения пульсаций давления в приемных отверстиях, в пневматическую схему датчика введена проточная камера, соединенная с 10 приемными отверстиями каналами.2, Пневмоэлектрический датчик по п, 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в каналах на входе в камеру установлены капсулы термоанемометрических преобразователей, состоящие из бусинкового терморезистора, сопла и изоляционной втулки.3. Пневмоэлектрический датчик по п, 1, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых аэродинамических углов, введена следящая система, управляемая по сигналу рассогласования с выхода измерительной схемы датчика, обеспечивающая такое положение насадка относительно воздушного потока, при котором достигается равенство давлений в приемных отверстиях.5 Составитель В. Кислицынанилович Техред Л. Грачева Корректор А. Васильева Редактор ипография, пр, Сапунова, 2 Заказ 446/6ЦНИИПИ Комитета п зд. М 126 Тираж 523 Подписно лам изобретений и открытий при Совете Министров ССС осква, Ж, Раушская наб., д, 4/5