|
|
кетные тележки позволяют получать числа и в ооп. служат для исследования парашютов, катапультируемых сидений пилотов, прочности конструкций крыльев, фюзеляжа и т. п. Торможение ракетных тележек производится воздушным и гидравлич. тормозами,
Рис. 4. Ракетная телгжка: 1 ≈ испытуемая модель; 2 ≈ рельсовый путь; 3 ≈ рама тележки; 4 ≈ скользящие башмаки; 5 ≈корпус тележки; б ≈сопля ракетных двигателей.
в нек-ръгх случаях ≈ изменением направления тяги ракетных двигателей. Недостатки ракетных тележек ≈ высокая стоимость оборудования и эксперимента, большие ускорения, действующие на модель и измерительную аппаратуру, а также трудность получения чисел
Несмотря на многообразие существующих аэродинамич. труб, стендов и установок, они л подавляющем числе случаев пе могут обеспечить полное подобие условий обтекания модели и натуры. Окончат, суждение о качестве провед╦нных исследований дают результаты летных испытаний натурного изделия,
М е т о д ы измерения сил и м о м е н-т о в, действующих на обтекаемое тело. При решении многих задач возникает необходимость измерения суммарных сил, действующих на тело, обтекаемое газом, или распределения давлений на его поверхности. В аэродинамич. трубах для определения величины, направления и точки приложения аэродинамических силы и момента, действующих на исследуемую модель, обычно применяют аэродинамич. весы. Аэродинамич. силу, действующую на свободно летящую модель, можно получить, измеряя ускорение модели. Ускорения летящих моделей и натурных объектов в летных испытаниях измеряют акселерометрами. На баллистич.и аэробаллис-
тич. установках ускорение обычно находят но изменению скорости модели вдоль траектории.
Полную аэродннамич. силу, действующую на тело, можно представить как геом. сумму равнодействующих нормальных и касательных сил на его поверхности. Сумму нормальных сил получают, измеряя давление ла поверхности модели. Этот метод используется как в аа-родинамич. трубах и установках, так и л л╦тных ис-
Рис.
измерений ста-
тических давлений на поверх- пытаниях. Нормальные Дан-
ности Mtuuvm:
модель;
лсния измеряются лри помо-
щи т- "∙ "I*≥*≥* °≥р<-
тип, к-рые соединены с манометрами (рис. 5). Тип манометра выбирают в соответствии с заданной точностью, предполагаемой величиной измеряемого давления и длительностью эксперимента, к-рая изменяется от I0~li с для ударных труб до 102 с для обычных а.фодинамич. труб. Силы, касательные к поверхности тела, обычно находят расч╦том. В нек-рых задачах их определяют, измеряя поле скорости в пограничном слое или применяя спец. весы.
Методы измерения скорости г а-з а, обтекающего модель. Скорость в аэродинамич. трубах, на самолетах и летающих моделях н большинстве случаев измеряется трубками (насадками) Прандтля. Манометры, подключ╦нные к насадку Прандтля, ре-
гистрируют полное р0 и статическое р щого газа. Скорость в несжимаемом определяется из ур-ния Бернулли
давления теку-газе
Если измеряемая скорость больше скорости япука, перед насадком возникает ударная волна, и показание манометра, соедин╦нного с трубкой полного давления, будет соответствовать величине полного давления за ударной волной^р</)0г Число М перед ударной полной
находят по ф-ле Ролся:
fc+i 5*
Ро
-Л*-1
Для измерения числа М в сверхзвуковом потоке иногда пользуются зависимостью между углом а наклона ударной волны (т. е, между вектором скорости перед скачком и линией фронта полны), числом М и углом 6 при вершине обтекаемого клина (конуса). В частном случае при 6=0 угол наклона ударной волны бесконечно малой интенсивности (звуковая волна) связан с числом М зависимостью: A/=l/sinct.
В кон. 1970-х гг. началось практич. внедрение лазерных доплеровских измерителей скорости {ЛДЙС), источником света в к-рых служит лазер, и скорость газа
/
Рис. 6. Схема лазерного доплеролского измерителя скорости
(ЛДИС); 1 ≈ ланер; 2 ≈ исследуемая область течентт; 3 ≈
лин.чы; 4 ≈ непрозрачное зеркал т; 5 ≈ полупрозрачное дер-
нило; б ≈ при╦мник излучения,
измеряется по донлеровскому смещению длины волны луча света, рассеянного тв╦рдыми или жидкими частицами, находящимися в исследуемой области течения (рис. 6). Скорость движения частиц размером d^lO"1 мкм принимается равной скорости газа. Существующая аппаратура позволяет измерять три компоненты средней и jjy;ibcauwoHHoii скоростей в диапазоне
м/с при температурах исследуемого газа до 103 К.
Существуют также методы, позволяющие определять скорость газа но изменению кол-ва теплоты, отводимой от нагретой поверхности датчиков термоанемометра. При этом измеряются ко три компоненты средней и пульсационноп скоростей. Однако, поскольку термоанемометры фактически регистрируют величину произведения ри, то осн. областью их применения являются дозвуковые течения, для к-рых можно полагать р= ≈ const. Скорость потока можно находить также измеряя одноврем. плотности р0 и р или темн-ры 1\\ л Т в заторможенном и текущем газах, по скорости перемещения отмеченных частиц и т. п.
11 с с л е д о в а н и о полей п л о т н о с т и газ а. Осн. методами исследования поля плотностей газа являются оптич. методы, основанные на зависимости коэф. преломления света от плотности газа, на поглощении лучистой энергии газом, на послеслечении молекул газа при электрич. разряде и свечении молекул, возбужденных электронным пучком. Последние две группы методом используют для исследования течений при низких давлениях. В достаточно плотном сжимаемом газе при давлениях р>100 Па для исследования полей плотности пользуются зависимостью коэф. преломления света п от плотности газа р:
Г
ас
ш
Г
с!
О
о.
169
")
}
