RU2441214C1 - Device for experimental determination of rotational and transient derivative sets - Google Patents
Device for experimental determination of rotational and transient derivative sets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2441214C1 RU2441214C1 RU2010122573/28A RU2010122573A RU2441214C1 RU 2441214 C1 RU2441214 C1 RU 2441214C1 RU 2010122573/28 A RU2010122573/28 A RU 2010122573/28A RU 2010122573 A RU2010122573 A RU 2010122573A RU 2441214 C1 RU2441214 C1 RU 2441214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- model
- holder
- rotational
- complexes
- vertical rod
- Prior art date
Links
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 title 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике летательных аппаратов.The invention relates to experimental aerodynamics of aircraft.
Известны устройства для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных, содержащие испытуемую модель летательного аппарата, двигатель, кривошип, шатун, державку, оборудованную измерителем сил и моментов, действующих на модель, датчиком положения модели. Изменение частоты колебаний ω регулируется скоростью вращения вала двигателя, а значение амплитуды угловых колебаний модели - радиусом кривошипа. Во время колебаний модели в потоке аэродинамической трубы производятся записи сигналов измерителя сил и моментов, датчика положения модели, а также отметки времени (см. С.М.Белоцерковский, Б.К.Скрипач, В.Г.Табачников. Крыло в нестационарном потоке газа. Стр.194. Изд-во: «Наука». Главная редакция физико-математической литературы. М., 1971 г.).Known devices for the experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives, containing the tested model of the aircraft, engine, crank, connecting rod, holder, equipped with a meter of forces and moments acting on the model, model position sensor. The change in the oscillation frequency ω is governed by the rotation speed of the motor shaft, and the value of the amplitude of the angular oscillations of the model is controlled by the radius of the crank. During model oscillations in the wind tunnel flow, the signals of the force and moment meter, the model’s position sensor, and the time stamp are recorded (see S. M. Belotserkovsky, B. K. Skripach, V. G. Tabachnikov. Wing in an unsteady gas stream P. 1994. Publishing house: “Science.” Main editorship of physical and mathematical literature. M., 1971).
За прототип устройства для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных , , , , , принято устройство, которое содержит испытуемую модель летательного аппарата, оборудованную измерителем аэродинамических сил и моментов, закрепленного в хвостовой части модели на державке, соединенной с Г-образной рамой, движение которой обеспечивается механизмом угловых гармонических колебаний модели, включающем двигатель и преобразователь вращения вала в угловые колебания модели (см. Н.П.Ильяшенко, И.В.Колин, В.Г.Марков, В.Л.Суханов, Т.И.Трифонова, Д.В.Шуховцов. Влияние турбулентности потока аэродинамической трубы на характеристики гистерезиса в статических аэродинамических силах и моментах. Ученые записки ЦАГИ. Стр.38. Издательский отдел Центрального Аэрогидродинамического Института имени проф. Н.Е.Жуковского. М., 2008 г.).For a prototype device for the experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives , , , , , a device has been adopted that contains a test model of an aircraft equipped with an aerodynamic force and moment meter mounted in the tail of the model on a holder connected to a L-shaped frame, the movement of which is provided by the model of angular harmonic oscillations of the model, including the engine and the shaft rotation to angular vibration converter models (see N.P. Ilyashenko, I.V. Kolin, V.G. Markov, V.L. Sukhanov, T.I. Trifonova, D.V. Shukhovtsov. Effect of turbulence of a wind tunnel flow on the characteristics of steresis in static aerodynamic forces and moments. TsAGI Scientific Notes. Page 38. Publishing Department of the Central Aerohydrodynamic Institute named after Prof. N.E. Zhukovsky. M., 2008).
Недостатки у аналога и прототипа устройства заключаются в том, что, влияние державки на модель сказывается двояко. Во-первых, влияние державки, размещенной в хвостовой части модели, заключается в том, что она возмущает поток вблизи точки, где державка соединяется с моделью (см. Р.Пэнкхерст, Д.Холдер. Техника эксперимента в аэродинамических трубах. Стр.258. Изд-во «Иностранной литературы». М., 1955 г.), и тем самым уменьшается точность измерения комплексов вращательных и нестационарных производных при гармонических колебаниях модели. Во-вторых, державка, размещенная в хвостовой части модели, не позволяет проводить испытания штопорной модели летательного аппарата без доработки хвостовой части модели.The disadvantages of the analogue and prototype of the device are that, the influence of the holder on the model has two effects. Firstly, the influence of the holder located in the rear part of the model is that it perturbes the flow near the point where the holder connects to the model (see R. Panhurst, D. Holder. Wind tunnel experiment technique. Page 258. Publishing house of "Foreign Literature." M., 1955), and thereby decreases the accuracy of measuring complexes of rotational and non-stationary derivatives with harmonic oscillations of the model. Secondly, the holder located in the rear of the model does not allow testing the corkscrew model of the aircraft without finalizing the tail of the model.
Техническим результатом является повышение точности измерения комплексов вращательных и нестационарных производных при гармонических колебаниях модели за счет расширения функциональных возможностей устройства для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных методом вынужденных гармонических колебаний модели летательного аппарата с применением устройства верхнего крепления штопорной модели к устройству для реализации ее вынужденных гармонических колебаний.The technical result is to increase the accuracy of measuring complexes of rotational and unsteady derivatives with model harmonic vibrations by expanding the functionality of the device for experimentally determining complexes of rotational and unsteady derivatives by the method of forced harmonic oscillations of an aircraft model using the device for attaching the spin model to the device for realizing its forced harmonic fluctuations.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных, состоящем из державки для крепления модели летательного аппарата, измерителя аэродинамических сил и моментов, Г-образной рамы, двигателя, устройства преобразования вращения вала двигателя в поступательные колебания вертикальной штанги и механизма угловых колебаний модели, содержащего синусный механизм, осуществлено крепление верхней части модели к державке с помощью пластины, закрепленной на внутрифюзеляжной платформе модели, на пластине установлен нижний кронштейн, к которому прикреплен один конец измерителя аэродинамических сил и моментов, а его другой конец закреплен в верхнем кронштейне, на котором расположен переходник, размещенный внутри державки для крепления модели, при этом ось измерителя должна совпадать с продольной осью модели, а центр масс модели должен совпадать с осью колебаний модели и моментной точкой измерителя, которая является началом осей координат измерителя.The technical result is achieved by the fact that in the device for the experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives, consisting of a holder for attaching a model of an aircraft, a meter of aerodynamic forces and moments, an L-shaped frame, an engine, a device for converting rotation of an engine shaft into translational vibrations of a vertical rod and the mechanism of angular oscillations of the model containing the sinus mechanism, the upper part of the model is fastened to the holder using a plate, fixed On the inside fuselage platform of the model, the bottom bracket is mounted on the plate, to which one end of the aerodynamic forces and moments meter is attached, and its other end is fixed in the upper bracket, on which the adapter is located, located inside the holder for mounting the model, while the axis of the meter should coincide with the longitudinal axis of the model, and the center of mass of the model should coincide with the axis of oscillation of the model and the moment point of the meter, which is the origin of the coordinate axes of the meter.
В устройстве для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных при колебании модели по рысканию устройство преобразования вращения вала двигателя в поступательные колебания вертикальной штанги содержит рычаг, соединенный с вертикальной штангой и державкой.In the device for the experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives when the yaw model oscillates, the device for converting the rotation of the engine shaft into translational vibrations of the vertical rod contains a lever connected to the vertical rod and the holder.
В устройстве для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных при колебании модели по крену устройство преобразования вращения вала двигателя в поступательные колебания вертикальной штанги содержит качалку, контактирующую с Г-образной рамой, соединенной с устройством крепления верхней части модели к державке.In the device for the experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives when the model oscillates along the roll, the device for converting the rotation of the engine shaft into translational vibrations of the vertical rod contains a rocker in contact with the L-shaped frame connected to the device for attaching the upper part of the model to the holder.
В устройстве для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных при колебании модели по тангажу устройство преобразования вращения вала двигателя в поступательные колебания вертикальной штанги содержит горизонтальную штангу, которая соединена с Г-образной рамой и механизмом угловых колебаний модели.In the device for the experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives when the model oscillates in pitch, the device for converting the rotation of the engine shaft into translational vibrations of a vertical rod contains a horizontal rod that is connected to a L-shaped frame and a model of angular oscillations of the model.
На фиг.1 представлена конструктивная схема устройства для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных методом вынужденных гармонических колебаний модели летательного аппарата по рысканию.Figure 1 presents a structural diagram of a device for experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives by the method of forced harmonic oscillations of a model of an aircraft by yaw.
На фиг.2 представлена конструктивная схема устройства для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных методом вынужденных гармонических колебаний модели летательного аппарата по крену.Figure 2 presents a structural diagram of a device for the experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives by the method of forced harmonic oscillations of an aircraft model along a roll.
На фиг.3 представлена конструктивная схема устройства для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных методом вынужденных гармонических колебаний модели летательного аппарата по тангажу.Figure 3 presents a structural diagram of a device for experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives by the method of forced harmonic oscillations of the aircraft model by pitch.
На фиг.4 показано устройство крепления верхней части модели к державке, входящее в устройство для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных методом вынужденных гармонических колебаний модели.Figure 4 shows the device for attaching the upper part of the model to the holder included in the device for experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives by the method of forced harmonic oscillations of the model.
Устройство для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных методом вынужденных гармонических колебаний модели летательного аппарата 1 по рысканию, крену, тангажу состоит из устройства крепления верхней части модели к державке, державки 3, подшипникового устройства 4, Г-образной рамы 5, вертикальной штанги 6, штока 7, синусного механизма 8, двигателя 9, тумбы 10, поворотного круга аэродинамической трубы малых дозвуковых скоростей 11. Устройство для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных методом вынужденных гармонических колебаний модели летательного аппарата по рысканию в устройстве преобразования вращения вала двигателя в поступательные колебания вертикальной штанги содержит рычаг 12, соединенный с вертикальной штангой 6 и державкой 3 (фиг.1). Устройство для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных методом вынужденных гармонических колебаний модели летательного аппарата по крену в устройстве преобразования вращения вала двигателя в поступательные колебания вертикальной штанги содержит качалку 13, контактирующую с Г-образной рамой 5, соединенной с устройством крепления верхней части модели к державке (фиг.2). Устройство для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных методом вынужденных гармонических колебаний модели летательного аппарата по тангажу в устройстве преобразования вращения вала двигателя в поступательные колебания вертикальной штанги содержит горизонтальную штангу 14, которая соединена с Г-образной рамой 5 и механизмом угловых колебаний модели (фиг.3).A device for the experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives by the method of forced harmonic oscillations of the
Изготовленное в ЦАГИ устройство крепления верхней части модели 1 к державке 3 включает внутрифюзеляжную платформу 15, пластину 16, закрепленную к внутрифюзеляжной платформе винтами 17, нижний кронштейн 18, установленный на пластине винтами 19, измерителя аэродинамических сил и моментов 20, гайки 21 для закрепления одного конца измерителя к кронштейну 18, другой конец измерителя с помощью гайки 22 крепится к верхнему кронштейну 23, соединенному с переходником 24 винтами 25, который устанавливается внутри державки винтами 26 таким образом, чтобы ось измерителя совпадала с осью модели, а моментная точка измерителя, которая является началом осей координат измерителя, совпадала с центром масс модели и осью колебаний модели, внутри переходника проходит кабель 27 (фиг.4).The device for attaching the upper part of
Устройство для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных методом вынужденных гармонических колебаний модели летательного аппарата работает следующим образом. Модель жестко закрепляют на устройстве верхнего крепления модели, установленном на переднем конце державки, соединенной с Г-образной рамой. Включают двигатель. С помощью кривошипно-шатунного механизма вращение вала двигателя преобразуется в угловые гармонические колебания модели по закону α(t)=α0+Аα·cos(ωt+90°) - при колебании по тангажу, β(t)=β0+Аβ·cos(ωt+90°) - при колебании по рысканию, γ(t)=γ0+Аγ·cos(ωt+90°) - при колебании по крену с частотой ω и амплитудой Аαβ,γ. Во время колебаний измеряют и регистрируют временные зависимости продольной силы Х0(t), нормальной силы Y0(t), поперечной силы Z0(t) и моментов крена Mx0(t), рыскания My0(t), тангажа Mz0(t), действующие на модель без потока аэродинамической трубы, затем включают поток и при скорости V потока снова измеряют временные зависимости сил Х(t), Y(t), Z(t) и моментов Mx(t), My(t), Mz(t). Исключают инерционные нагрузки, действующие на модель, вычисляют аэродинамические силы и моменты, вычисляют статические и нестационарные производные. Изменяют установочный угол тангажа ϑ0 на заданную величину и снова проводят измерения и вычисляют указанные производные. При необходимости испытания повторяют при других заданных значениях частот ω и амплитуд Аαβ,γ колебаний модели.A device for the experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives by the method of forced harmonic oscillations of an aircraft model works as follows. The model is rigidly fixed to the upper mounting device of the model mounted on the front end of the holder connected to the L-shaped frame. Turn on the engine. Using a crank mechanism, the rotation of the motor shaft is converted into angular harmonic oscillations of the model according to the law α (t) = α 0 + А α · cos (ωt + 90 °) - with pitch oscillation, β (t) = β 0 + А β · cos (ωt + 90 °) —when yawing, γ (t) = γ 0 + A γ · cos (ωt + 90 °) —wheel oscillating with frequency ω and amplitude A αβ, γ . During oscillations, the time dependences of the longitudinal force X 0 (t), normal force Y 0 (t), lateral force Z 0 (t) and roll moments M x0 (t), yaw M y0 (t), pitch M z0 are measured and recorded. (t) acting on the model without a wind tunnel flow, then turn on the flow and, at the flow velocity V, the time dependences of forces X (t), Y (t), Z (t) and moments M x (t), M y ( t), M z (t). Eliminate inertial loads acting on the model, calculate aerodynamic forces and moments, calculate static and non-stationary derivatives. The pitch pitch angle ϑ 0 is changed by a predetermined value and measurements are again taken and the indicated derivatives are calculated. If necessary, the tests are repeated at other given values of the frequencies ω and amplitudes A αβ, γ of the model oscillations.
Преимуществом устройства для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных с применением устройства крепления верхней части модели к державке является повышение точности измерения комплексов вращательных и нестационарных производных при гармонических колебаниях модели за счет расширения функциональных возможностей устройства для экспериментального определения комплексов вращательных и нестационарных производных методом вынужденных гармонических колебаний модели летательного аппарата, обеспечивающего также возможность проведения испытаний штопорной модели летательного аппарата, для которой не предусмотрено крепление на хвостовую державку.The advantage of the device for the experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives using the device for attaching the upper part of the model to the holder is an increase in the accuracy of measurement of the complexes of rotational and non-stationary derivatives during harmonic oscillations of the model by expanding the functionality of the device for the experimental determination of complexes of rotational and non-stationary derivatives by the method of forced harmonic oscillations aircraft models also providing the ability to test the corkscrew model of the aircraft, for which mounting on the tail holder is not provided.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122573/28A RU2441214C1 (en) | 2010-06-03 | 2010-06-03 | Device for experimental determination of rotational and transient derivative sets |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122573/28A RU2441214C1 (en) | 2010-06-03 | 2010-06-03 | Device for experimental determination of rotational and transient derivative sets |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010122573A RU2010122573A (en) | 2011-12-10 |
| RU2441214C1 true RU2441214C1 (en) | 2012-01-27 |
Family
ID=45405218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010122573/28A RU2441214C1 (en) | 2010-06-03 | 2010-06-03 | Device for experimental determination of rotational and transient derivative sets |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2441214C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179254U1 (en) * | 2017-11-08 | 2018-05-07 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Electromechanical stand |
| RU2736347C1 (en) * | 2020-05-27 | 2020-11-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Electromechanical bench |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU130351A1 (en) * | ||||
| RU2358254C1 (en) * | 2007-10-25 | 2009-06-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное агентство по промышленности (Роспром) | Method of determining rotation and non-stationary derivatives of coefficients of linear aerodynamic forces and moments using forced oscillation method and device to this end |
-
2010
- 2010-06-03 RU RU2010122573/28A patent/RU2441214C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU130351A1 (en) * | ||||
| RU2358254C1 (en) * | 2007-10-25 | 2009-06-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное агентство по промышленности (Роспром) | Method of determining rotation and non-stationary derivatives of coefficients of linear aerodynamic forces and moments using forced oscillation method and device to this end |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Мльяшенко Н.П., Колин И.В., Марков В.Г., Суханов В.Л., Трифонова Т.И., Шуховцов Д.В. Влияние турбулентности потока аэродинамической трубы на характеристики гистерезиса в статических аэродинамических силах и моментах// Ученые записки ЦАГИ. - М.: Издательский отдел Центрального Аэрогидродинамического Института имени проф. Н.Е.Жуковского, 2008, с.38. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179254U1 (en) * | 2017-11-08 | 2018-05-07 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Electromechanical stand |
| RU2736347C1 (en) * | 2020-05-27 | 2020-11-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Electromechanical bench |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010122573A (en) | 2011-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2477460C1 (en) | Method of defining factors of aerodynamic forces and moments at steady-state rotation of aircraft model and device to this end | |
| CN103674425B (en) | A kind of method of testing of moment of inertia and device | |
| RU2531097C1 (en) | Method of determining static and oscillatory aerodynamic derivatives of models of aircrafts and device for its implementation | |
| Canut et al. | Turbulence fluxes and variances measured with a sonic anemometer mounted on a tethered balloon | |
| CN103616149B (en) | Whole star micro-vibration ground experiment free boundary analog supports frequency test method | |
| CN111766039B (en) | Method for calculating measurement result of compressible fluid disturbance mode of subsonic wind tunnel | |
| CN102175391B (en) | Device and method for measuring gravity center position of infrared guidance missile guide head | |
| CN103604608B (en) | Propeller tensile test bench for light sport aircraft | |
| CN103604562B (en) | Two-dimensional rotating mechanism and testing device and method for rotational inertia of complex parts of two-dimensional rotating mechanism | |
| CN102538941B (en) | Device and method for conventional balance to measure natural frequency of cantilever supported model in wind tunnel | |
| CN109795716B (en) | A universal small steering gear sweep frequency test equipment and method | |
| CN102928222A (en) | Method for testing and identifying dynamic characteristic coefficients of sliding bearing | |
| RU2441214C1 (en) | Device for experimental determination of rotational and transient derivative sets | |
| CN111121819B (en) | Measurement method of angular displacement error of silicon micro-gyroscope in vibration state | |
| RU2358254C1 (en) | Method of determining rotation and non-stationary derivatives of coefficients of linear aerodynamic forces and moments using forced oscillation method and device to this end | |
| CN105509867B (en) | A method of measuring micro-angular vibration of satellite structure by using fiber optic gyroscope | |
| CN107687926B (en) | The dynamometer check method that research twisting vibration damping ratio influences Bridge Flutter derivative | |
| Neuhaus et al. | Identification of 18 Flutter derivatives by forced vibration tests: A New experimental rig | |
| RU179254U1 (en) | Electromechanical stand | |
| RU2009141787A (en) | METHOD FOR FORECASTING A VARIABLE COMPONENT OF THE ELECTROMECHANICAL ANGULAR SPEED SENSOR (DUS) OUTPUT SIGNAL FOR THE PRODUCTION OF ITS GYROMOTOR BY CHARACTERISTICS OF ANGULAR ANIMAL VIBRATIONS | |
| Alemdaroglu et al. | Determination of dynamic stability derivatives using forced oscillation technique | |
| RU2402005C1 (en) | Method of determining aerodynamic damping characteristics of propeller aeroplanes and method to this end | |
| RU2736347C1 (en) | Electromechanical bench | |
| CN115290292A (en) | Dynamic calibration method for structure bending moment of aeroelastic wind tunnel test | |
| CN203705121U (en) | Integrated shafting used for wheel dynamic balancing machine |