English

Измерительная техника и метрология

Многокомпонентные аэродинамические тензовесы


Создание первых отечественных аэродинамических весов относится к началу века и связано с именем Н.Е.Жуковского. Это были механические весы, при помощи которых Н.Е. Жуковский проводил свои знаменитые опыты по определению аэродинамических характеристик тел.

Современные аэродинамические весы используют тензометрический принцип преобразования нагрузки в электрический сигнал и характеризуются:

  • широким диапазоном измеряемых нагрузок - трансзвуковые аэродинамические трубы (АДТ);
  • широким температурным диапазоном - гиперзвуковые АДТ;
  • высоким быстродействием - гиперзвуковые АДТ кратковременного действия;
  • возможностью измерения аэродинамических нагрузок, действующих на вращающиеся винты самолетов и вертолетов.

По своим функциональным возможностям весы могут располагаться внутри испытываемой модели, в под-держивающем устройстве, на стенке рабочей части АДТ и др.

В ЦАГИ разработкой весов занимается отделение измерительной техники и метрологии, имеющее 50-ти летний опыт работы в данной области. С работами отделения тесно связаны успехи проводимых в ЦАГИ исследований аэродинамических характеристик практически всех типов современных летательных аппаратов.

В ЦАГИ создано семейство аэродинамических весов с внемодельным и внутримодельным расположением чувствительных элементов, которыми оборудованы трансзвуковые аэродинамические трубы ЦАГИ. На этих весах успешно выполняются различные зарубежные контракты. Из последних работ отделения следует отметить создание весов для испытания полумоделей по контракту с фирмой "Боинг" и моделей пассажирских самолетов с фирмой "Embreier" (Бразилия) в большой трансзвуковой трубе ЦАГИ.

Развитие аэродинамики гиперзвуковых скоростей выдвинуло ряд новых проблем, связанных с измере-нием аэродинамических нагрузок. Среди них: высокая температура потока, низкий уровень аэродинамических нагрузок и малое время измерения. Результатом решения указанных проблем явилось создание специалистами отделения серии охлаждаемых внутримодельных весов для гиперзвуковых установок периодического действия, весов на малые нагрузки для вакуумных аэродинамических труб и быстродействующих весов для импульсных и ударных аэродинамических труб. Одной из последних работ в этой области явилось создание весов для испы-тания модели "Гермес" в большой гиперзвуковой, криогенно - вакуумной и ударной трубах по контракту с фирмой "Дассо".

Важной проблемой экспериментальной аэродинамики является исследование характеристик воздуш-ных винтов. Специалистами отделения найдены оригинальные решения и созданы вращающиеся весы для измерения нагрузок на соосных винтах самолетов и вертолетов. Одной из последних работ в этой области явилось создание весов для модели силовой установки пассажирского самолета фирмы "Sokonostar".

Для расчета и анализа напряженно-деформированного состояния весов специалистами отделения создана расчетная система на базе метода конечных элементов. Созданы стенды для калибровки и исследования характеристик весов. Среди них стенд с подвижным столом, автоматически поддерживающий весы в исходном положении в процессе калибровки. Залогом успешной работы отделения является постоянный научный поиск в направлениях: исследование характеристик материалов для тензовесов, совершенствование технологии и монтажа, разработка методов термокомпенсации, тепло - и влагозащиты, снижения погрешности и повышения надежности весов.

Отработана технология проектирования, изготовления, наладки и аттестации многокомпонентных тен-зометрических весов для измерения аэродинамических нагрузок

Тензовесы для аэродинамических труб (АДТ) характеризуются:

  • для АДТ длительного и периодического действия высокой точностью и широким диапазоном измеряемых нагрузок (1…6000) кгс;
  • для импульсных и ударных АДТ высоким быстродействием (время измерения от 0,005 сек);
  • для гиперзвуковых АДТ широким рабочим температурным диапазоном (температура торможения до 3000 К)

Для исследования винтов разработаны шести-компонентные вращающиеся тензовесы со скоростью вра-щения до 6000 об/мин.

ЦАГИ располагает комплексом шести-компонентных стендов, оснащенных высокоточной измеритель-ной аппаратурой, для калибровки и поверки многокомпонентных тензовесов.

Комплекс состоит из трех стендов, обеспечивающих исследования, калибровку и поверку тензовесов с диапа-зоном измерения по подъемной силе от 10 кгс до 2000 кгс.

Накоплен большой опыт по созданию, метрологическому обеспечению и эксплуатации аэродинамических тензовесов. В ЦАГИ используется более 300 тензометрических весов различного назначения. Спектр изделий охватывает широкий диапазон условий эксплуатации в аэродинамических трубах (АДТ):

  • семейство весов, с внутри и внемодельным расположением чувствительных элементов, для испытаний мо-делей летательных аппаратов в трансзвуковых АДТ;
  • семейство весов для исследования моделей при гиперзвуковых скоростях с внутримодельным охлаждением для высокотемпературных гиперзвуковых АДТ периодического действия; весы на малые нагрузки для вакуумных АДТ; быстродействующие весы для импульсных и ударных АДТ;
  • вращающиеся весы для измерения нагрузок на соосных винтах самолетов и вертолетов.

Предлагаем взаимовыгодное сотрудничество с Вашей организацией.

Мы готовы внимательно и оперативно рассмотреть ваши задачи и потребности в аэродинамических тензовесах.

Срок разработки и поставки сложных многокомпонентных весов составляет до 9-12 месяцев с момента согласования технических требований и заключения контракта. Имеющийся практический опыт, научно-технический и производственный потенциал позволяют гарантировать высокое качество наших изделий.



Новости ЦАГИ События