ТРЕХСТЕПЕННОЙ ШАРНИР ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

Полезная модель относится к области экспериментальной аэродинамики летательных аппаратов.
Из существующего уровня техники известно поддерживающее устройство, состоящее из стойки с подшипниками и датчиком угла, качалки и корпуса, позволяющее модели совершать вращение с тремя угловыми степенями свободы (патент RU 2226680C2, МПК G02M 9/00, опубл. 10.10.2003). Недостатком данного технического решения является то, что оно размещено снизу от аэродинамической модели и оказывает сильное влияние на ее обтекание при больших углах атаки.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является шарнир, используемый для испытаний аэродинамических моделей и состоящий из стойки, качалки и корпуса с подшипниками и датчиками углов (Аэродинамика и динамика полета малоразмерных беспилотных летательных аппаратов / Под ред. B.C.Брусова. М. Издательство МАИ-ПРИНТ, 2010. 339 стр.). Недостатками данного технического решения являются то, что стойка шарнира расположена под фюзеляжем модели и оказывает влияние при испытаниях модели на больших углах атаки, также электрические кабели от датчиков идут к стойке и для передачи сигналов используются скользящие контакты.
Задачей и техническим результатом полезной модели является разработка трехстепенного шарнира для испытаний аэродинамических моделей, обеспечивающего повышение точности проведения испытаний на больших углах атаки модели, увеличение диапазона исследуемых углов атаки и скольжения модели, а также увеличение надежности работы шарнира и уменьшение помех сигналов измерения углов.
Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в трехстепенном шарнире, содержащем стойку, качалку и корпус с подшипниками и датчиками углов, стойка установлена над верхней поверхностью аэродинамической модели, корпус выполнен из двух независимых частей, установленных по обе стороны качалки, а датчики углов выполнены с дистанционной передачей сигнала по радиоканалу.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, на которой показаны три проекции трехстепенного шарнира, фиг.2, на которой изображена изометрическая проекция шарнира и фиг.3, на которой представлена схема размещения трехстепенного шарнира с моделью в аэродинамической трубе во время проведения испытаний.
Трехстепенной шарнир включает стойку 1, качалку 2 и корпус 3, состоящий их двух частей, установленных по обе стороны качалки. В каждом из элементов шарнира установлены подшипники 4 и датчики углов 5 с дистанционной передачей сигнала по радиоканалу. Стойка 1 шарнира устанавливается на поддерживающем устройстве 6 аэродинамической трубы 7 таким образом, что при проведении испытаний находится над верхней поверхностью модели.
Работает устройство следующим образом. Стойка 1 шарнира закрепляется на поддерживающем устройстве 6 в аэродинамической трубе 7. Аэродинамическая модель 8 закрепляется на корпусе 3 шарнира. Включается поток аэродинамической трубы 7. Аэродинамическая модель 8 выводится из положения равновесия, ей сообщаются угловые скорости вращения. Показания датчиков углов 5 шарнира передаются по радиоканалу на внешнее записывающее устройство.
Таким образом, достигается ожидаемый технический результат, а именно, повышается точность проведения испытаний модели на больших углах атаки за счет расположения стойки шарнира сверху модели в области аэродинамической тени. Увеличивается диапазон исследуемых углов атаки и скольжения модели вследствие того, что корпус шарнира выполнен из двух независимых частей и не создает ограничений при повороте модели. Растет надежность работы шарнира, уменьшаются помехи сигналов измерения углов благодаря тому, что датчики углов выполнены с дистанционной передачей сигнала по радиоканалу и не требуют применения скользящих контактов.