Устройство для определения аэродинамического качества бездвигательного летательного аппарата на режиме прямолинейного равномерного движения

 

Использование: в области измерительной техники, в частности, для измерений аэродинамического качества летательного аппарата в полете. Сущность изобретения: устройство для определения аэродинамического качества бездвигательного летательного аппарата на режиме прямолинейного равномерного движения содержит флюгерный датчик угла атаки и маятниковый измеритель угла тангажа, груз которого установлен на оси флюгерного датчика с возможностью вращения на ней и снабжен угломером для определения его положения относительно оси. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к бортовым измерителям аэродинамического качества летательного аппарата в полете.

Известно устройство для измерения аэродинамического качества летательного аппарата, содержащее датчики углов атаки (α) и тангажа (ν), выходы которых подключены к регистратору полетных данных. После полета расшифрованные записи регистратора используются для вычисления аэродинамического качества K = ctg(α-ν) (отчет ЦАГИ 05-1895, 1985).

Основным недостатком такого измерения является малая точность вследствие усиления погрешностей измерения и регистрация (так как вычисляется малая разность двух относительно больших величин) и необходимость послеполетных расшифровок данных и вычислений.

Задачей изобретения является создание устройства для измерения аэродинамического качества бездвигательного летательного аппарата на режиме прямолинейного равномерного движения с высокой точностью.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для определения аэродинамического качества бездвигательного летательного аппарата на режиме прямолинейного равномерного движения, включающем флюгерный датчик угла атаки и маятниковый измеритель угла тангажа, груз маятникового измерителя угла тангажа установлен на оси флюгерного датчика угла атаки с возможностью вращения и снабжен угломером для определения его положения относительно оси.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для определения аэродинамического качества имеет корпус 1, в котором установлен самоориентирующийся по набегающему потоку флюгерный датчик угла атаки. Последний состоит из свободно вращающейся в корпусе 1 оси 2, на которой в одной плоскости жестко закреплены вынесенные за пределы корпуса в набегающий поток крылышки 3, а также груз 4 для уравновешивания веса крылышек. На оси 2 может свободно качаться в перпендикулярной к оси плоскости маятниковый груз 5. Устройство снабжено угломером 6 для измерения угла ϕ положения маятникового груза 5 относительно оси 2, причем за нулевой принят угол, при котором плоскости, образованные осью 2 с маятниковым грузом 5 и с крылышками 3, перпендикулярны.

Устройство для определения аэродинамического качества летательного аппарата работает следующим образом. Флюгерный датчик угла атаки статически отбалансирован, т. е. моменты от веса груза 4 и веса крылышек относительно оси 2 взаимно компенсируются, поэтому крылышки 3 самоориентируются под углом атаки набегающего потока. Маятниковый груз 5 в прямолинейном равномерном полете устанавливается по гравитационной вертикали. Тем самым измеряемый угломером угол v положения маятникового груза 5 относительно оси 2 будет равен разности углов атаки и тангажа: v = α-ν, котангенс которого равен качеству.

Датчик угла атаки флюгерного типа для уменьшения влияния скоса потока (в первом приближении угол скоса в радианах δ = γgb/2πρv²L, где b САХ крыла, L расстояние от датчика до центра давления крыла, γ нагрузка на крыло, g ускорение силы тяжести, r- плотность воздуха, V скорость набегающего потока) обычно выносится как можно дальше вперед в невозмущенную область потока, обычно на 2-3-метровой штанге. Принимая во внимание типовые значения прогиба фюзеляжа в полете 0,05-0,4'/м (угловых минут/метр), штанги до 8 '/м, можно оценить, что ошибка расхождения установочных углов датчиков углов атаки и тангажа, если они используются раздельно, может доходить до 50', что сравнимо с суммарной погрешностью обоих датчиков (определяемой, главным образом, аэродинамическими ошибками датчика угла атаки). Совмещение датчиков в едином узле позволяет при той же точности самих датчиков вдвое увеличить точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для определения аэродинамического качества бездвигательного летательного аппарата на режиме прямолинейного равномерного движения, содержащее флюгерный датчик угла атаки и маятниковый измеритель угла тангажа, отличающееся тем, что груз маятникового измерителя угла тангажа установлен на оси флюгерного датчика с возможностью вращения на ней и снабжен угломером для определения его положения относительно оси.

РИСУНКИ

Рисунок 1