RU2564054C1 - Device to detect aerodynamic characteristics of aviation-based rocket model - Google Patents

Abstract

FIELD: instrumentation.

SUBSTANCE: device comprises a rocket model with a detachable nose part installed on an intra-model six-component strain-gage weigher with the help of conical fit connected to an internal holder attached to a carrier model installed in an aerodynamic pipe equipped with a strain-gauge station and a control panel in a preparation room. The holder for the rocket model is made in the form of a cylinder placed inside the model body, with longitudinal slots, where a ribbed seat bushing is installed, connected to the strain-gage weigher and to the shell of the model body using ribs. At the same time in the front part of the cylinder in the slot there is an insert, and on the tail part - a movable ring, besides, both the insert and the ring are equipped with replaceable units of cylinder fixation to brackets installed on the carrier model.

EFFECT: increased validity of measurements.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для замера в аэродинамической трубе аэродинамических нагрузок, действующих на модель ракеты, прикрепленную к модели самолета-носителя. Это устройство может быть использовано для расчетов по обеспечению безударного, т.е. безопасного, отделения ракеты от самолета-носителя.The present invention relates to measuring equipment, namely, devices for measuring aerodynamic loads in a wind tunnel acting on a model of a rocket attached to a model of a carrier aircraft. This device can be used for calculations to ensure shock-free, i.e. safe, separation of the rocket from the carrier aircraft.

Известно устройство для определения сил и моментов, действующих на модель в аэродинамической трубе. Это устройство крепится на кормовой державке и содержит модель со съемной головной частью, закрепленную на внутримодельных тензовесах путем посадки ее на коническую часть тензовесов с фиксацией гайкой, соединенных с державкой, установленной в аэродинамической трубе, оснащенной тензостанцией и пультом управления, расположенным в препараторской (Н.Ф. Краснов и др. "Прикладная аэродинамика". Москва, Высшая школа, 1974 г., с. 273-282).A device is known for determining the forces and moments acting on a model in a wind tunnel. This device is mounted on the stern holder and contains a model with a removable head part mounted on the inside model tenge weights by landing it on the conical part of the weights with nut fixing, connected to the holder installed in the wind tunnel equipped with a strain gauge station and a control panel located in the preparation room (N. F. Krasnov et al. Applied Aerodynamics, Moscow, Higher School, 1974, p. 273-282).

Но в этом устройстве, во-первых, не учитывается влияние самолета-носителя на аэродинамические характеристики модели, а, во-вторых, крепление модели на хвостовой державке порождает упругие колебания системы "модель-державка", внося неопределенность в измеряемые величины.But in this device, firstly, the influence of the carrier aircraft on the aerodynamic characteristics of the model is not taken into account, and secondly, the attachment of the model to the tail holder generates elastic vibrations of the model-holder system, introducing uncertainty into the measured values.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для определения сил и моментов, действующих на модель ракеты при испытаниях в аэродинамической трубе, в которой закреплены на державках с закрепленными на них тензовесами модели ракеты и носителя ракет, причем модели ракет могут изменять положение относительно носителя (ЦАГИ. Основные этапы научной деятельности 1968-1993 г., Москва. Наука. Физматлит., 1996. Рис. 188, стр. 300. Модель самолета-носителя с отделяемыми грузами в АДТ Т-109), см. фигуру 2.Closest to the proposed invention in technical essence is a device for determining the forces and moments acting on a model of a rocket when tested in a wind tunnel, in which models of a rocket and a carrier of rockets are mounted on holders with tenge weights mounted on them, and model rockets can change position relative to the carrier (TsAGI. The main stages of scientific activity 1968-1993, Moscow. Science. Fizmatlit., 1996. Fig. 188, p. 300. Model of a carrier aircraft with detachable cargoes in the T-109 ADT), see figure 2.

Недостатком этого устройства, во первых, является наличие в нем хвостовой державки, на которой закреплена модель ракеты вместе с тензовесами, что оказывает заметное влияние на обтекание воздушным потоком кормовой части модели ракеты и, следовательно, на измеряемые аэродинамические характеристики модели ракеты в целом.The disadvantage of this device is, firstly, the presence of a tail holder in it, on which a rocket model is mounted together with tensile weights, which has a noticeable effect on the air flow around the stern of the rocket model and, therefore, on the measured aerodynamic characteristics of the rocket model as a whole.

Вторым существенным недостатком известного устройства является то, что во время испытаний модели ракеты, механически связанной с помощью хвостовой державки с корпусом модели носителя, возникают упругие колебания системы "модель+тензовесы+державка" с изменением зазора между моделями ракеты и носителя, что также влияет на характер обтекания модели ракеты, снижая точность и достоверность определения ее аэродинамических характеристик.The second significant drawback of the known device is that during testing of a rocket model mechanically connected by means of a tail holder with the body of the carrier model, elastic vibrations of the model + tensor + holder system arise with a change in the gap between the rocket and carrier models, which also affects the nature of the flow around the rocket model, reducing the accuracy and reliability of determining its aerodynamic characteristics.

С целью устранения вышеобозначенных недостатков известного устройства предлагается новое техническое решение устройства для определения аэродинамических характеристик модели ракеты авиационного базирования. Суть предлагаемого изобретения состоит в размещении державки, на которой крепится модель ракеты, внутри корпуса модели в отличие от хвостовой державки, используемой в известном устройстве.In order to eliminate the above-mentioned disadvantages of the known device, a new technical solution of the device for determining the aerodynamic characteristics of an aircraft-based missile model is proposed. The essence of the invention consists in placing the holder, on which the rocket model is mounted, inside the model body, in contrast to the tail holder used in the known device.

Размещение державки внутри корпуса модели с ее жестким креплением к модели носителя с помощью двух стержней, расположенных по краям державки, исключает как влияние державки на обтекание модели потоком воздуха, так и возможность упругих колебаний державки, поскольку эта державка является балкой на двух опорах и не подвержена консольным колебаниям.Placing the holder inside the model’s case with its rigid attachment to the carrier model using two rods located at the edges of the holder excludes both the influence of the holder on the flow of air around the model and the possibility of elastic oscillations of the holder, since this holder is a beam on two supports and is not subject to console oscillations.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фигуре 1 изображен общий вид предлагаемого устройства.The essence of the invention is illustrated by the drawing, where figure 1 shows a General view of the proposed device.

Устройство для определения аэродинамических характеристик модели в аэродинамической трубе содержит модель 1 со съемной головной частью 2 и с оперениями 3, 4 и 5 на хвостовой части 6 корпуса 7, закрепленную на тензовесах 8 путем посадки ее на коническую часть 9 и зафиксированную гайкой 10, соединенных державкой 11, установленной на модели носителя 12, расположенной в аэродинамической трубе 13, оснащенной тензостанцией 14 и пультом управления 15, расположенных в препараторской 16. Внутри корпуса 7 модели 1 расположен трубчатый цилиндр 17, выполненный с продольными пазами 18, внутри них установлена с ребрами 19 втулка 20, соединенная с тензовесами 8, а на ребрах 19 установлена обечайка 21, на которой закреплены головная 2 и хвостовая 6 части корпуса 7. В передней части 22 цилиндра 17 в пазах 18 установлен вкладыш 23, а в хвостовой части державки цилиндра 17 расположено подвижное кольцо 25.A device for determining the aerodynamic characteristics of a model in a wind tunnel contains model 1 with a removable head part 2 and with feathers 3, 4 and 5 on the tail part 6 of the housing 7, mounted on a strain gauge 8 by landing it on a conical part 9 and fixed by a nut 10 connected by a holder 11 mounted on a carrier model 12 located in the wind tunnel 13, equipped with a strain gauge station 14 and a control panel 15 located in the preparation room 16. Inside the housing 7 of model 1 is located a tubular cylinder 17 made with native grooves 18, inside them is installed with ribs 19 a sleeve 20 connected to the tensile weights 8, and on the ribs 19 there is a shell 21 on which the head 2 and tail 6 of the housing 7 are fixed. In the front part 22 of the cylinder 17, an insert 23 is installed in the grooves 18 and in the rear of the holder of the cylinder 17 is a movable ring 25.

Вкладыш 23 и подвижное кольцо 25 соединены сменными по длине и толщине балками 26, закрепленными на носителе 12 фиксаторами 27. На хвостовой части 6 корпуса 7 расположен шпангоут 28 со сменной заглушкой 30.The insert 23 and the movable ring 25 are connected by beams 26 that are interchangeable in length and thickness and are secured to the carrier 12 by latches 27. A frame 28 with a replaceable plug 30 is located on the rear part 6 of the housing 7.

Установка внутри корпуса 7 модели 1 цилиндра 17, выполненного с продольными пазами 18, в которых установлена с ребрами 19 втулка 20, соединенная с тензовесами 8, а на ребрах 19 размещена обечайка 21, на которой закреплена головная 2 и хвостовая 6 части корпуса 7, позволяет соблюсти полное геометрическое подобие модели 1 с натурной ракетой, что обеспечивает точность и достоверность замера аэродинамических нагрузок, действующих на модель 1 в условиях механической связи моделей ракеты 1 и носителя 12.The installation inside the housing 7 of model 1 of the cylinder 17, made with longitudinal grooves 18, in which a sleeve 20 is mounted with ribs 19, connected to the tensile weights 8, and a shell 21 is mounted on the ribs 19, on which the head 2 and tail 6 of the housing 7 are fixed, allows to observe the full geometric similarity of model 1 with a full-scale rocket, which ensures the accuracy and reliability of measuring the aerodynamic loads acting on model 1 under conditions of mechanical coupling of rocket 1 models and carrier 12.

Установка головной части 2 и хвостовой части 6 с помощью обечайки 21 упрощает конструкцию модели 1, повышает надежность работы тензовесов 8, что снижает стоимость экспериментальных работ.The installation of the head part 2 and the tail part 6 with the help of the shell 21 simplifies the design of the model 1, increases the reliability of the operation of the strain gauges 8, which reduces the cost of experimental work.

Работа устройства заключается в следующем. Собирается модель ракеты 1. Внутри цилиндра 17 закрепляются тензовесы 8. В пазах 18 цилиндра 17 устанавливается на ребрах 19 втулка 20 и закрепляется на тензовесах 8 гайкой 10. На цилиндре 17 устанавливаются вкладыш 23 в пазу 18 и подвижное кольцо 25. Затем на ребрах 19 втулки 20 закрепляется обечайка 21, на которой устанавливается головная часть 2 и хвостовая часть 6 с оперениями 3, 4, 5 и шпангоутом 29 с заглушкой 30. Проверяется работа тензовесов 8 с помощью тензостанции 14 и пульта управления 15, расположенных в препараторской 16 трубы 13. Затем на вкладыше 23 и подвижном кольце 25 устанавливаются сменные балки 26. Они закрепляются на кронштейнах 27, к которым пристыковывается модель носителя 12. Устройство устанавливается с помощью фиксаторов 27 в аэродинамической трубе 13. Производится контрольная проверка работы всех систем устройства. Затем по команде с пульта управления 15 запускается аэродинамическая труба 13. При различных скоростях продувки модели 1 с носителем 12 определяются аэродинамические характеристики модели 1 с помощью тензостанции 14.The operation of the device is as follows. A missile model is being assembled 1. Inside the cylinder 17, a tensile weights are fixed 8. A sleeve 20 is mounted on the ribs 18 of the cylinder 17 and a nut 10 is mounted on the ten weights 8 with a nut 10. A liner 23 is installed in the groove 18 and the movable ring 25. Then, on the ribs 19 of the sleeve 20, a shell 21 is fixed on which a head part 2 and a tail part 6 with feathers 3, 4, 5 and a frame 29 with a plug 30 are mounted. The operation of the strain gauges 8 is checked using a strain gauge 14 and a control panel 15 located in the preparation 16 of the pipe 13. Then on insert 23 and under izhnom ring 25 mounted interchangeable beams 26. They are fixed on brackets 27 to which is docked model carrier 12. The apparatus is set using the pins 27 in a wind tunnel 13. It is produced by operation of the control device systems. Then, at the command of the control panel 15, the wind tunnel 13 is launched. At different blowing speeds of model 1 with carrier 12, the aerodynamic characteristics of model 1 are determined using a strain gauge 14.

Использование предлагаемого изобретения существенно улучшает достоверность экспериментальных данных по воздействию потока на ракету, отделяющуюся от самолета-носителя, и позволяет обеспечить безопасность пуска ракет при меньшем объеме натурных испытаний, что сокращает стоимость работ по разработке ракетных комплексов авиационного базирования.The use of the present invention significantly improves the reliability of experimental data on the effect of flow on a rocket that separates from a carrier aircraft, and allows to ensure the safety of rocket launch with a smaller volume of full-scale tests, which reduces the cost of developing aircraft-based missile systems.

Claims (1)

Устройство для определения аэродинамических характеристик модели ракеты авиационного базирования, закрепленной на модели самолета-носителя, при испытаниях в аэродинамической трубе, содержащее модель ракеты со съемной носовой частью, установленную на внутримодельных шестикомпонентных тензовесах с помощью конической посадки, соединенных с внутренней державкой, прикрепленной к модели носителя, установленной в аэродинамической трубе, оснащенной тензостанцией и пультом управления в препараторской, отличающееся тем, что державка для модели ракеты выполнена в виде цилиндра, размещенного внутри корпуса модели, с продольными пазами, в которых установлена оребренная посадочная втулка, соединенная и с тензовесами и с обечайкой корпуса модели с использованием ребер, при этом в передней части цилиндра в пазу закреплен вкладыш, а на хвостовой части - подвижное кольцо, причем и вкладыш, и кольцо снабжены сменными узлами крепления цилиндра к кронштейнам, установленным на модели носителя. A device for determining the aerodynamic characteristics of an aircraft-based rocket model mounted on a carrier model, when tested in a wind tunnel, containing a model of a rocket with a removable nose mounted on an intramodel six-component tensile weights using a conical landing connected to an internal holder attached to the carrier model installed in a wind tunnel, equipped with a strain gauge station and a control panel in the preparation room, characterized in that the holder for m missiles are made in the form of a cylinder placed inside the model’s body, with longitudinal grooves in which a ribbed landing sleeve is installed, connected to both the tensile weights and the shell of the model’s body using ribs, while an insert is fixed in the groove in the front of the cylinder and on the tail parts — a movable ring, both the liner and the ring are equipped with interchangeable cylinder mounts to the brackets mounted on the carrier model.

Images