Ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») запатентовали новый метод измерения нестационарных нагрузок в аэродинамической трубе, сообщила пресс-служба ЦАГИ. Эта работа – пример непрерывного совершенствования методики испытаний, проводящегося в институте. Поскольку от точности данных, полученных экспериментальной аэродинамикой, зависит проектирование конкурентоспособных, высокоэффективных летательных аппаратов.
При проведении аэродинамических испытаний необходимо определять широкий спектр характеристик модели летательного аппарата, в том числе нестационарных нагрузок – быстро изменяющихся в процессе исследования сил и моментов, действующих на модель. Для измерения таких нагрузок исследователи применяют тензометрические весы – упругую систему, что существенно усложняет решаемую задачу, так как нестационарные нагрузки измеряются с помощью динамической системы.
Для решения этой проблемы ученые использовали математическую модель, которая представляет чувствительные компоненты весов в качестве пружин с демпфированием. Специалисты предложили и запатентовали оригинальный метод решения задачи измерений как для инерциальной, так и неинерциальной систем координат. Он применим во всем диапазоне рабочих частот тензометрических весов, включая и собственную, и позволяет определять нестационарную нагрузку в любой момент времени.
«Мы верифицировали математическую модель результатами экспериментальных исследований. Метод успешно апробирован в опыте с приложением силы, по форме напоминающей ступеньку, и продемонстрировал высокую точность. Так, погрешность измерения нестационарной продольной силы с помощью шестикомпонентных весов не превышает 1%», – подчеркнул начальник лаборатории отделения аэродинамики самолетов ФАУ «ЦАГИ» Антон Горбушин.
В дальнейшем ученые планируют переходить к отладке метода в реальном аэродинамическом эксперименте.
Актуальность разработки обусловлена высокой востребованностью ее применения при проведении различных экспериментов в аэродинамических трубах: например, измерений при непрерывном изменении углов атаки или скольжения, испытаний в ударных и импульсных установках, колебании несущих поверхностей, моделировании порыва ветра или раскрытия парашюта.
