УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СИЛОВОЙ УЗЕЛ ДЛЯ УСТАНОВКИ ПОЛУМОДЕЛИ В АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЕ

Полезная модель относится к области аэродинамики и может быть использована при исследованиях в аэродинамических трубах (АДТ) характеристик аэродинамических моделей (АДМ) транспортных средств, например, самолетов, ракет, автомобилей, железнодорожного транспорта и т.д.
Для крепления полумоделей в различных АДТ используются разнообразные узлы крепления, посредством которых аэродинамические нагрузки передаются на измерительные весы. Узлы крепления обычно устанавливаются в АДТ и входят в конструкцию полумодели как сборочная единица.
Полумодель самолета представляет собой масштабную копию летательного аппарата, моделируемого до плоскости симметрии. Применение полумоделей обусловлено прежде всего желанием максимально увеличить линейные размеры модели, в пределах допустимых размерами рабочей части трубы, с целью достижения предельно возможного числа Рейнольдса (коэффициента подобия по вязкости потока).
Наиболее близкими к предлагаемому техническому решению является конструкция полумодели, состоящая из консоли крыла, половины фюзеляжа, закрепленных на кронштейне, выполненном в виде полой трубы квадратного сечения, защищенная патентом US 2002/0088276 А1 (см. фиг 1). Конструкция полумодели включает силовой узел, который крепится к измерительным весам аэродинамической трубы. Недостатком такого конструкторского решения являются громоздкость, отсутствие возможности регулировки для компенсации положения центра давления аэродинамических сил у разных аэродинамических компоновок.
Задачей и техническим результатом создания полезной модели является изготовление центрального силового узла, с унифицированными посадочными местами под консоль крыла, с регулировкой для компенсации положения центра давления аэродинамических сил у разных аэродинамических компоновок, а также возможностью смены носового и хвостового отсеков фюзеляжа и крышек, формирующих среднюю часть фюзеляжа.
Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что изготовленный универсальный силовой узел содержит кронштейн с ребрами, имеющими снизу резьбовые отверстия для крепления консоли крыла, и передающими аэродинамические нагрузки с консоли крыла на тензовесы, пластину, соединяющую ребра и обеспечивающую жесткость конструкции, две составные продольные балки для крепления панелей фюзеляжа, конструкция которых позволяет смещать панели фюзеляжа относительно крыла для компенсации положения центра давления аэродинамических сил у разных аэродинамических компоновок, а также заменять панели. Кронштейн является универсальным и входит как отдельный агрегат в конструкцию каждой крупноразмерной полумодели.
На фиг.1 - представлена математическая модель силового узла, состоящего из кронштейна и двух продольных балок.
На фиг.2 - представлена математическая модель кронштейна с прикрепленным крылом (вид сверху).
На фиг.3 - представлена математическая модель кронштейна с прикрепленным крылом (вид снизу).
На фиг.4 - представлена математическая модель полумодели в сборе (без центральной панели фюзеляжа).
Основой универсального силового узла является кронштейн (1), посредством которого модель крепится в рабочей части аэродинамической трубы к измерительным тензовесам.
Универсальный силовой узел состоит из кронштейна (1) с ребрами (4), имеющими снизу резьбовые отверстия для крепления консоли крыла (3) и передающие аэродинамические нагрузки с консоли крыла на тензовесы, пластины (2), обеспечивающей жесткость конструкции, и двух продольных балок (5 и 6), которые крепятся к кронштейну винтами. Продольные балки проектируются для каждой конкретной полумодели заново, но конструкция ее центральной части, которой они крепится к кронштейну, является типовой для разных полумоделей, изменяется только длина и ширина балок в зависимости от габаритов фюзеляжа.
Обводообразующие элементы фюзеляжа как правила состоят из носовой, хвостовой частей и центральных крышек. Перечисленные детали фюзеляжа крепятся к балкам (бимсам) (5, 6) силового узла, с помощью специальных винтов.
Принципиальными особенностями конструкции является кронштейн находящийся внутри полумодели и не оказывающий влияния на ее аэродинамические характеристики, а также осуществляющий передачу аэродинамических нагрузок с консоли крыла непосредственно на тензовесы.