СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕБАНИЙ ПОВОРОТНОЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
METHOD OF DETERMINING CHARACTERISTICS OF SWINGING AERODYNAMIC SURFACE OF AN UNMANNED AERIAL VEHICLE

Изобретение относится к области испытаний летательных аппаратов, а именно вибрационным испытаниям.
Из уровня техники известен способ измерения нагрузок, действующих на крыло летательного аппарата в полете (патент РФ №2315274, дата приоритета 01.09.2006, МПК G01M 5/00, G01N 9/04), состоящий в том, что на поверхности и силовом наборе крыла в различных точках по определенной системе располагают тензодатчики, измеряют крутящие и изгибающие моменты, перерезывающие силы, и на основе измерений определяют параметры колебаний.
Недостатком способа измерения нагрузок, действующих на крыло летательного аппарата в полете, является невозможность применения способа при наземных испытаниях.
Также из уровня техники известен способ испытания руля на вибростенде («Методы и средства обеспечения аэроупругой устойчивости беспилотных летательных аппаратов», Парафесь С.Г., Смыслов В.И., Издательство МАИ, 2013), наиболее близкий к предлагаемому изобретению и выбранный в качестве прототипа. Способ испытания руля на вибростенде состоит в том, что устанавливают акселерометры на трех-пяти хордах руля, а также на корпусе и противоположной рулевой поверхности, производят измерения.
Недостатком способа испытания руля на вибростенде является отсутствие данных о колебаниях привода аэродинамической поверхности, и, соответственно, о влиянии колебаний привода аэродинамической поверхности на колебания аэродинамической поверхности, что снижает достоверность результатов испытаний.
Изобретение направлено на решение следующей технической проблемы: повышение информативности и, как следствие, обеспечение достоверности результатов испытаний.
Техническая проблема решается за счет того, что при осуществлении способа определения характеристик колебаний поворотной аэродинамической поверхности беспилотного летательного аппарата фиксируют корпус беспилотного летательного аппарата от перемещения, закрепляют на аэродинамической поверхности, по меньшей мере, один датчик виброизмерений, закрепляют на корпусе беспилотного летательного аппарата, по меньшей мере, один датчик виброизмерений, закрепляют на приводе аэродинамической поверхности внутри корпуса беспилотного летательного аппарата, по меньшей мере, один датчик виброизмерений, производят возбуждение колебаний по заранее заданной программе, регистрируют характеристики колебаний в точках установки датчиков виброизмерений с помощью анализатора колебаний.
В частном случае осуществления способа техническая проблема решается за счет того, что на аэродинамической поверхности закрепляют четыре датчика виброизмерений, на корпусе беспилотного летательного аппарата - три датчика виброизмерений, и на приводе аэродинамической поверхности внутри корпуса беспилотного летательного аппарата - два датчика виброизмерений.
В другом частном случае осуществления способа техническая проблема решается за счет того, что в качестве датчиков виброизмерений используют акселерометры.
В третьем частном случае осуществления способа техническая проблема решается за счет того, что беспилотный летательный аппарат располагают на вибростенде.
В четвертом частном случае осуществления способа техническая проблема решается за счет того, что беспилотный летательный аппарат располагают на стапеле, а аэродинамическую поверхность беспилотного летательного аппарата соединяют с силовозбудителем.
Изобретение позволяет достичь следующего технического результата: повышение информативности и достоверности результатов проведения испытаний.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:
На фиг. 1 схематически изображено расположение датчиков на корпусе, приводе и аэродинамической поверхности, вид сзади.
На фиг. 2 схематически изображено расположение датчиков на корпусе, приводе и аэродинамической поверхности, вид сверху.
Способ определения характеристик колебаний поворотной аэродинамической поверхности беспилотного летательного аппарата (далее - способ) заключается в следующем:
Фиксируют корпус 1 беспилотного летательного аппарата от перемещения, как линейного, так и углового. В варианте осуществления способа для этого используют вибростенд (на фиг. не показан), на котором располагают корпус 1 беспилотного летательного аппарата, в другом варианте осуществления способа располагают беспилотный летательный аппарат на стапеле и соединяют аэродинамическую поверхность 2 с силовозбудителем (на фиг. не показаны).
Закрепляют на аэродинамической поверхности 2, по меньшей мере, один датчик виброизмерений 3. Датчик виброизмерений 3 - датчик, позволяющий зарегистрировать изменение перемещения, скорости, угловой скорости, ускорения, деформации и т.д. - любого параметра, изменяемого при возникновении механических колебаний. В качестве датчика виброизмерений 3 в варианте осуществления способа использован акселерометр, также могут быть использованы тензодатчики, датчики угловых скоростей и т.д. Способ допускает использование датчиков виброизмерений 3 разного вида одновременно.
В варианте осуществления способа на аэродинамической поверхности 2 расположены четыре датчика виброизмерений 3, по одному вблизи каждого из концов бортовой и концевой хорд аэродинамической поверхности 2. Дополнительные датчики виброизмерений 3 могут быть расположены вдоль трех-пяти хорд аэродинамической поверхности 2, включая бортовую и концевую хорды.
Закрепляют на корпусе 1 беспилотного летательного аппарата, по меньшей мере, один датчик виброизмерений 3. В варианте осуществления способа на корпусе 1 беспилотного летательного аппарата закрепляют три датчика виброизмерений, причем один из датчиков виброизмерений 3 закреплен на корпусе 1 беспилотного летательного аппарата в месте крепления аэродинамической поверхности 2, второй - на противоположной стороне корпуса 1 в плоскости того же поперечного сечения, что и первый - эти датчики виброизмерений 3 позволяют регистрировать угловое перемещение корпуса 1. Третий датчик виброизмерений 3 закреплен в верхней точке корпуса 1 летательного аппарата, расположенного на испытательном оборудовании и позволяет регистрировать перемещения корпуса в вертикальном направлении, место его закрепления напрямую не зависит от мест положения двух других датчиков виброизмерений 3, закрепленных на корпусе 1.
Закрепляют на приводе 4 аэродинамической поверхности 2, например, внутри корпуса 1 беспилотного летательного аппарата, по меньшей мере, один датчик виброизмерений 3. В варианте осуществления способа на приводе 4 аэродинамической поверхности 2 закрепляют два датчика виброизмерений 3.
Производят возбуждение колебаний аэродинамической поверхности 2 с помощью, например, вибростенда или силовозбудителя, по заранее заданной программе, которая определяется характером проводимых испытаний и не имеет прямого отношения к сущности способа.
Регистрируют показания датчиков виброизмерений 3 с помощью анализатора колебаний (на фиг. не показан). Анализатор колебаний - устройство, позволяющее регистрировать данные, поступающие с датчиков виброизмерений в процессе проведения испытаний, например, изменения скоростей или ускорений элементов беспилотного летательного аппарата, и преобразовывать эти данные в характеристики колебаний, такие, как частота и амплитуда, выполненный, например, в виде электронной вычислительной машины.
Способ определения характеристик колебаний поворотной аэродинамической поверхности беспилотного летательного аппарата предназначен для применения при проведении вибрационных испытаний беспилотных летательных аппаратов и позволяет повысить информативность и достоверность результатов проведения испытаний.