Аеродинамічні ваги - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Аеродинамічні ваги
Аеродинамічна вага - це пристрій, призначений для безпосереднього вимірювання сил і моментів, що діють на літальний апарат або його модель. За кількістю вимірюваних складових аеродинамічної сили та моменту у вибраній системі координат розрізняють ваги: шестикомпонентні, що дозволяють виміряти три проекції сили та три проекції моменту; трикомпонентні, що дозволяють виміряти дві складові сили і момент, і однокомпонентні, що дозволяють виміряти одну силу або один момент. Основною вимогою до багатокомпонентних ваг є незалежність вимірів різними каналами тобто. щоб кожен ваговий елемент вимірював тільки складову сили або моменту і не реагував на дію інших складових. [1]
Найпростіші механічні однокомпонентні аеродинамічні ваги, схема яких наведена на рис. 115 сконструйовані таким чином, що дія потоку на модель врівноважується механічними силами. Під час випробування сила натягу пружини 5 регулюється таким чином, щоб компенсувати різницю цих моментів та привести важіль у рівновагу. [2]
Застосована кінематична схема аеродинамічних ваг дає можливість по-перше, повністю звільнити силовимірник від вимірювання побічного зусилля створюваного перепадом статичних тисків на склянках, що перевищує величину тяги в десятки разів, і, по-друге, отримувати звичайні характеристики сопл (при одному заглушеному) характеристики, якщо сопла встановлені в обох склянках. Вимірювання реактивної сили здійснюється компенсаційним (нульовим) методом. Розглянута робоча частина оснащена рейтерними вагами високого класу точності та іншими приладами для пневмометричних та оптичних досліджень.потоку. [4]
Описані тут конструкції аеродинамічних ваг далеко не вичерпують всієї різноманітності конструкцій, що застосовуються на практиці. Їхня різноманітність обумовлена величезним діапазоном сил, що вимірюються в аеродинамічних експериментах, різноманітністю вимог до чутливості, точності, швидкодії та іншими умовами вимірювань. [5]
Відповідно до схеми рис. 124 аеродинамічні ваги мають пружний елемент /, виконаний у вигляді циліндра діаметром 05 мм і довжиною 25 мм. Деформація пружного елемента вимірюється в площині перпендикулярної його осі спеціальною фотоелектричною системою. Остання утворена з освітлювачів 4 фоторезисторів 3 і шторок 2, закріплених на спеціальній стійці, пов'язаної з пружним елементом. Геометрія шторок та їх розташування вибрані таким чином, що відсутній взаємний вплив компонентів при реєстрації. Працюючи ваг деформація пружного елемента, пропорційна вимірюваній силі, передається на шторки 2, що регулюють величину світлового потоку, що приходить на фоторезистори. ЕРС, величина якої, пропорційна світловому потоку, вимірюється вихідним приладом. [6]
Коефіцієнт Сд, що є аеродинамічною характеристикою тіла, знаходять дослідним шляхом за допомогою аеродинамічних ваг або знаючи розподіл тиску на поверхні тіла. [7]
На підшипниках з газовим мастилом випускаються центрифуги, шліфувальні головки, електродвигуни, прядильні веретени, аеродинамічні ваги, гіроскопи, вимірювальні прилади та інше обладнання. [9]
До недоліків труб із закритою робочою частиною слід віднести: утруднення в доступі при встановленні моделі, складність конструкції (лрідання конусності в межах 0 1 - т - 0 5 в залежності від числа Re для збереження сталості швидкості), необхідністьретельної герметизації цього простору, ускладнення конструкції аеродинамічних ваг. Робоча частина у вигляді герметичної камери має великі порівняно із закритою робочою частиною розміри, що значно спрощує встановлення моделей та її обслуговування під час випробування. [10]
Взагалі результуюча сила не проходить через початок координат; тоді виникають моменти щодо осей х, у і г, які прагнуть повернути тіло. Їх визначають також за допомогою аеродинамічних ваг. [12]
Експериментальні дослідження, які проводяться в потоках розрідженого газу, мають свої специфічні особливості, які при проведенні експериментів з опору складаються насамперед у дещиці абсолютних значень сил, що діють на моделі. Необхідність реєстрації малих сил значно ускладнює конструкції аеродинамічних ваг та методів реєстрації; Особливо це стосується розробки конструкцій багатокомпонентних ваг. [13]
Істотний вплив геометричних та режимних параметрів на похибку вимірювання тиску повного гальмування, що ілюструється рис. 4 - 1, висуває необхідність створення інших методів виміру. У зв'язку з цим безперечний інтерес представляє застосування аеродинамічних ваг для досліджень характеристик двофазних потоків. [15]