Устройство управления положением модели в аэродинамической трубе

1 Ь 49344 магнитов соединень попарно и последовательно с усилителями мощности.Стабилизация модели по крену и изменение аэродинамическогомомента враще 5 Изобретение относится к авиационной промывленности, а именно к аэродинамическим трубам (АДТ) с магнитным подвесом модели летательного аппарата (ЛА),Цель изобретения - повьпление точности за счет стабилизации модели покрену и измерения аэродинамическогомомента вращения модели по углу кренаНа фиг,1 изображена функциональная схема устройства управления поло"1жением модели в АДТ; на фиг.2 - установка электромагнитов на АДТ, общий вид на .фиг.3 - установка электромагнитов в плоскости 702 и включение их обмоток в электромагнитную схему; на фиг,4 - установка постоянного магнита в модели ЛА и датчик положения по осям электромагнитов (каналы определения смещения по 30осям второго и четвертого электромагнитов); на фиг.5 - установка постоянного магнита в модели ЛА и датчик положения модели (канала определе"ния смещения по оси Х), на фиг,б -блок-схема датчика положения моделипо осям электромагнитов; на фиг.7блок-схема датчика угла крена и расположение его в АДТ,Модель 1 ЛА подвещена в электромагнитном, поле. Датчик 2 линейногоположения модели предназначен дляопределения смещения (положения) модели в пространстве вдоль осей первого, второго, третьего, четвертого 45и пятого электромагнитов стабилизации положения модели по оси Х, по. оси У. и углу вращения относительнооси 7 по оси Х и углу вращения относительно оси Ф. Датчик 3 угла кренаопределяет смещение модели по углукрена. Задатчики 4-8 нулевого положения модели по осям электромагнитови датчик 3 угла крена соединены спомощья пяти схем сравнения 9-13,усилителей 14-19, дифференциаторов:20-25, сумматоров 26-81., задатчик 32Эугла крена, внчитателя 33, сумматора 34, усилителей 35-41 мощности с ния модели по углу крена поэволеотповысить точность измерения всехкомпонентов аэродинамической нагрузки. 7 ил. электромагнитами 42-50, При этом первый выход датчика 2 положения соединен с первым входом первой схемы 9 сравнения, второй вход которой соединен с задатчиком 4 нулевого положения модели по оси первого электромагнита, а выход - с входом усилителя 14 и дифференциатора 20. Второй вьмод датчика 2 линейного положения соединен с первым входом второй схемы 10 сравнения, второй вход которой соединен с выходом задатчика 5 нулевого положения по оси второго электромагнита, а выход соединен с входами второго усилителя 15 и второго дифференциатора 21. Третий вьмод датчика положения модели соединен с первым входом третьей схемы 11 сравнения, второй вход которой соединен с задатчиком нулевого положения модели по оси третьего электромагнита, а выход - с входом третьего усилителя 16 и третьего дифференциатора 22. Четвертый выход датчика положения соединен с первым входом четвертой схемы 12 сравнения, второй вход которой соединен с эадатчиком нулевого положения модели по оси четвертого электромагнита, а выход с входом четвертого усилителя 17 и четвертого.дифференциатора 23. Пя- тьпЪ выход датчика положения соединен3с первым входом пятой схемы 13 сравнения, второй вход которой соединен с задатчиком нулевого положения модели по оси пятого электромагнита, а выход - с входом пятого усилителя 8 и пятого дифференциатора 24. Выходы усилителя 14 и дифференциатора 20 подсоединены к входам сумматора 2 Ь. Выходы усилителя 15 и дифференциатора 20 подсоединены к входам сумматора 27, Выходы усилителя 16 и дифференциатора 22 подсоединены к входам сумматора 28. Ввмоды усилителя 17 и дифференциатора 23 подсоединены к входам сумматора 29. Выходы усилителя 18 и дифференциатора 24 подсоединены к входам сумматора 30, Выход сумматора подсоеди- 649344 О вым выходом датчика 2 линейного положения модели, соответственно источник63 излучения, Фотоприемник 64, усилитель 65 канала определения смещения,модели 1 по оси третьего электромагнита 44 и источник бб излучения, Фотоприемник 67, усилитель 68 каналаопределения смещения моделипо оснпятого электромагнита 46,Датчик 3 угла крена содержит источ 19 ник 69 излучения, установленный вни. зу модели 1 ЛА, и ряд (и) Фотоприемников 70, установленных в нижнейчести АДТ и соединенных с входамипреобразователя 71 код-аналог. Выходпреобразователя код-аналог являетсявыходом датчика 3 угла крена, Числои Фотоприемников выбирается в зависимости от размера АДТ и от размеровсветочувствительной площадки Фотоприемника и определяется по Формуле1и - , где 1 - ширина АДТ, а - раэмер стороны светочувствительнойплощедкн Фотоприемника и - числоФотоприья 1 никовУстройство работает следующимобразом,С помощью электромагнитов 42-46модель ЛА 1 иодвешивается в АДТ в магнитном поле. Лучи света от источников 60,57, 63, 54 и 66 излучениядатчика 2 положения модели захватывают края модели ЛА 1 и попадаютна Фотоприемники 61, 58, 64, 55 и 67преобразующие оптический сигнал вэлектрический, Усилители 62, 59, 65,56, 68 эти сигналы усиливают до необходимой величины. Далее сигналыпоступают на схемы сравнения, гдесравниваются с сигналами нулевого положения 5, 4, 6, 7, 8, При нахожде-,1нии модели 1 ЛА в исходном положениина выходе схем 9-13 сравнения будетнулевой сигнал. При смещений моделипод воздействием воздушного потокавеличина светового потока изменяется, и на выходе схем 9-13 сравнения будут сигналы рассогласованиякоторые, усиливаясь и дифференцирунен к входу усилителя 35 мощности,выход которого подсоединен к первомуэлектромагниту 42, Выход сумматора 27подсоединен к второму электромагниту 43. Выход сумматора 28 подсоединен к входу усилителя 37 мощности,выход которого подсоединен к третье"му электромагниту 44. Выход сумматора 29 подсоединен к входу усилителя 38 мощности, выход которого подсоединен к четвертому электромагниту45. Выход сумматора 30 подсоединенк входу усилителя 39 мощности,. выходкоторого подсоединен к пятому электромагниту 46,Выход датчика 3 угла крена соединен с входом шестого усилителя 19 ивходом шестого дифференциатора 25,выход которого соединен с вторым входом шестого сумматора 31 первыйвход которого соединен с выходомшестого усилителя 19, а выход - спервыми входами вычитателя 33 и седьмого сумматора 34, второй вход которого соединен с выходом источника51 постоянного напряжения. Выход седьмого сумматора 34 соединен с входом усилителя 41 мощности, выход ко"торого соединен с последовательносоединенными электромагнитами 59и 49 момента крена. Второй входвычитателя 33 подсоединен к источнику 51 постоянного напряжения, третий вход вычитателя подсоединен к задатчику 32 угла крена, Выход вычитателя подсоединен к входу усилителя40 мощности, выход которого подсоединен к последовательно соединеннымэлектромагнитам 48, 47 крена,Электромагниты первого 42, .второго1.43, третьего 44, четвертого 45,пятого 46 и дополнительные пары электромагнитов 47, 48 и 49, 50 расположены вокруг рабочей. части трубы 52.Внутри модели 1, имеющей сердечникиз Ферромагнитного материала, допол-нительно установлен постоянныр магнит 53. Канал определения смещенияпо оси электромагнита. 45 содержитисточник 54 излучения, оптически сопряженный с фотоприемником 55, выходкоторого соединен с входом усилителя 56, выход которого является четвертым выходом датчика 2 положениямодели. Канал определения смещенияпо оси электромагнита 43 содержит ис"точник 57 излучения, оптически сопряженный с Фотоприемником 58, выход которого соединен с входом усилителя 59, выход которого является вторым выходом датчика 21 положения модели. Канал определения смещения па оси Х содержит источник 60 излучения, оптически сопряженный с фотоприемником 61, соединенным с входом усилителя 62, выход которого является пер 1649344маторов, пять усилителеР мощности, первый электромагнит стабилизации модели по оси Х, второй и третий электромагниты стабилизациимо 5 дели по оси У и по углу относительно оси 7 четвертый и пятый электромагниты стабилизации модели по оси 7. и по углу относительно оси У,. соединенные соответственно с выходами 10 первого, второго, третьего, четвертого и пятого усилителей мощности, входы которых соответственно соеди" иены с выходами первого, второго, третьего, четвертого и пятого сумма торовпервые входы каждого сумматора соединены соответственно с вьмодами усилителей, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующей схемы сравнения, вторые вхо" щ ды каждого из сумматоров соединены каждый с выходом своего дид+еренциатора, вход каждого диФФеренциатора соединен с выходом этой же схемы сравнения один иэ входов каждоР 25 схемы сравнения связан с соответствующим одним из выходов датчика положения модели но осям электромагнитов, второй,из входов каждой схемы сравнения связан с задатчиком по ложения модели .по оси соответствующего электромагнита, при этом первый электромагнит стабилизации4 положения модели вдоль оси Х расположен впереди рабочей части аэро" динамической трубы в плоскости, параллельной плоскости У 07., второй и третий электромагниты стабилизации положения модели вдоль оси У.и по углу вращения относительно оси 7. 4 О расположены сверху рабочей части трубы в Плоскости, параллельной плоскости Х 07 четвертый и пятый электромагниты стабилизации положения модели вдоль оси 7 и по углу вращенияотносительно оси У. расположены сбоку .рабочей части трубы в плоскости параллельной плоскости УО 7 каждый Из пяти источников излучения опти" чески сопряжен со свсэм Фотоприемником, соединенным с усилителем, выходы каждого из этих усилителей являются выходами датчика положения модели, первые входы первой, второй, третьей, четвертой и пятой схем сравнения соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами датчика положения модели по осям электромагнитОв,каждый из задатчиков нулевого положения модели соединен с вторим входом соответствующей схемы сравнения, при этом модель снабжена сердечником ,иэ ферромагнитного материала, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет стабилизации модели по крену и измерения аэродинамического момента вращения модели по углу крена, оно снабжено датчиком угла крена с источником излучения, преобразователем код - аналог и и фотоприемниками, шестым усилителем, шестым дифберенциатором, шестым сумматором, задатчиком угла крена, вычитателем, седьмым сумматором, шестым и седьмым усилителями мощности, шестым, седьмьм восьмым и девятым дополнительными электромагнитами, источником постояйного напряжения, постоянным магнитом, выход датчика угла крена соединен с входом шестого усилителя и шестого диАФеренциатора, выход которого соединен с вторым входом шестого сумматора, первый вход которого соединен с выходом шестого усилителя, а выход - с первым входом вычитателя и первым входом седьмого сумматора, второй входвычитателя и второР вход седьмого сумматора соединены с выходом источника постоянного напряжения, выход задатчика угла крена соединен с третьим входом вычитателя, выход вычитателя соединен с входом шес того усилителя мощности выход седьмого сумматора соединен с входом седь" мого усилителя мощности, выход шесто" го усилителя мощности соединен последоватеяьно соединенными обмотками первой пары дополнительных электромагнитов, выход седьмого усилителямощности соединен с последовательно соединенными обмотками второй парыдополнительных электромагнитов, шес той, седьмой, восьмоР. и девятыР дополнительные электромагниты располо:жени вне рабочей части аэродинамической трубы таким образом, что силы их взаимодействия с моделью направлены в плоскости УОЕ и направления их составляют с направлениямиосей У и 7, углы в 45 , парные электромагниты, имеющие последовательно соединенные обмотки, расположены вне рабочей части аэродинамическоР трубы напротив. друг друга, а постоянный магнит расположен внутри моделитаким обравом что линия, соединяюиая северный и южный . полюсы, перпендикулярна оси Х, источник излуче" ,ния установлен на модели и фотопри 35 емникав,распщожены внизу рабочей части аэродинамической трубы по линии, параллельной оси Е, и выходами соединены с входами преобраэователя код-аналог, выход которого является выходом датчика угла крена,1649344 Составитель И.Варантор М.Келемеш Техред Л,Олийнык орректор Л.Патей каз 1515 Тираж 361 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 и ГКНТ СС.С Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарин