АЭРОБАЛЛИСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ЭРОЗИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

Полезная модель «Аэробаллистическая модель для испытаний на эрозионное воздействие» относится к испытательному оборудованию различных конструкций или устройств и предназначена для наземных динамических испытаний конструкционных материалов летательных аппаратов и ракет на эрозионное воздействие атмосферных образований (дождя, снега, града, пыли).
Известны модели баллистических стендов, на которых модель с образцом испытуемого материала, установленным в ее носовой части выстреливается из пушки, обеспечивающей необходимую по условиям испытаний начальную скорость полета модели, затем модель проходит зону эрозионного воздействия атмосферных образований, после чего попадает в улавливатель модели, представляющий собой бункер, набитый тормозящим материалом (поролоном, резиной, паклей и др.) и обеспечивающий полное торможение модели (1. Михатулин Д.С., Полежаев Ю.В., Ревизников Д.Л. Теплообмен и разрушение тел в сверхзвуковом гетерогенном потоке. - М.: «Янус-К», 2007, С.31-32. 2. Златин Н.А. и др. Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях. - М.: Наука, 1974, С.244-245, 254.).
Недостатком применяемых на баллистических стендах моделей являются переменная скорость моделей в результате аэродинамического торможения при прохождении зоны эрозионного воздействия атмосферных образований и дополнительное к эрозионному разрушение поверхности образцов испытуемого материала вследствие воздействия тормозящего материала улавливателя.
Целью предлагаемой полезной модели является создание аэробаллистической модели, обеспечивающей ее движение в зоне эрозионного воздействия атмосферных образований с постоянной, наперед заданной скоростью, и сведения к минимуму контакта поверхности образцов испытуемого материала с тормозящим материалом улавливателя.
Указанная цель достигается тем, что в хвостовой части модели устанавливается твердотопливный ракетный двигатель с тягой, равной силе сопротивления полета модели, и временем работы, обеспечивающим пролет моделью всей зоны эрозионного воздействия атмосферных образований, а также установкой в передней части модели, впереди ее центра тяжести, аэродинамических щитков таким образом, что после их раскрытия за зоной эрозионного воздействия центр давления модели перемещается вперед за центр тяжести, обеспечивая разворот модели в направлении полета на 180° и устойчивый полет модели «хвостом» вперед.
Схема аэробаллистической модели для испытаний на эрозионное воздействие атмосферных образований представлена на фиг.1.
Аэродинамическая модель включает корпус 1 с образцом 2 испытуемого материала, установленным в носовой части модели, твердотопливный ракетный двигатель 3, установленный в хвостовой части модели, аэродинамические щитки 4, установленные в передней части моделей шток пиротолкателя 5, кинематически связанный с аэродинамичскими щитками. Кроме того, на фиг.1 показано положение центра тяжести модели 6, положение центра давления модели 7 до раскрытия аэродинамических щитков и положение центра давления модели 8 после раскрытия аэродинамических щитков.
Аэродинамическая модель работает следующим образом: модель, с зафиксированными в сложенном положении аэродинамическими щитками 4, выстреливается из пушки баллистического стенда. После чего известным способом поджига порохового заряда твердотопливного ракетного двигателя от форса пламени заряда пушки, либо от форса пламени при наколе капсюля-воспламенителя запускается твердотопливный ракетный двигатель 3, обеспечивающий движение модели в зоне эрозионного воздействия атмосферных образований с постоянной скоростью. По окончании работы ракетного двигателя 3, которое происходит после прохождения моделью зоны эрозионного воздействия атмосферных образований, известным способом передачи форса пламени поджигается заряд пиротолкателя, перемещающий его шток 5 в крайнее переднее положение и переводящий аэродинамические щитки 4 модели в раскрытое положение. В результате раскрытия аэродинамических щитков центр давления 7 модели перемещается в сторону носовой части модели и располагается впереди центра тяжести модели (позиция 8 на фиг.1). Следствием перемещения центра давления из положения 7 в положение 8, является торможение и разворот модели в направлении полета на 180°, т.е. «хвостом» вперед, тем самым обеспечивая вход модели в улавливатель своей донной частью и, как следствие, защиту образца 3 испытуемого материала от контакта с тормозящим материалом улавливателя. При этом аэродинамические щитки обеспечивают дополнительную защиту образца 3.
Таким образом, предлагаемое техническое решение задачи, по сравнению с прототипом, позволяет обеспечить движение аэродинамической модели в зоне эрозионного воздействия с постоянной скоростью и защиту образца испытуемого материала от вредного контакта с тормозящим материалом улавливателя.