Исследование по созданию многокомпонентных вращающихся тензометрических весов для измерения аэродинамических нагрузок на винты летательных аппаратов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Манвелян Ваган Самвелович

• Манвелян Ваган Самвелович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Манвелян Ваган Самвелович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИЗМЕРЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ И МОМЕНТОВ В АЭРОДИНАМИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ

1.1 Аэродинамические весы для измерения нагрузок в АДТ

1.2 Основные требования к конструкции тензометрических весов

1.3 Испытания воздушных винтов в АДТ

1.4 Современное состояние тензометрических весов и измерительных систем на их основе для измерения нагрузок на винты во вращении

Выводы к Главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АНАЛИТИЧЕСКОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАСЧЕТА ВРАЩАЮЩИХСЯ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ СО СПИЦЕПОДОБНОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ

2.1 Компоненты М2 и X

2.2 Компонент

2.3 Компонент Мх

2.4 Собственные частоты колебаний. Колебания вдоль оси х

2.5 Колебания вокруг оси х

2.6 Колебания вдоль оси у и вокруг оси ъ

2.7 Сравнительный анализ результатов расчета ШВТВ с восемью балками по аналитической математической модели и методом конечных элементов

Выводы к Главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА НОВОЙ МАСШТАБИРУЕМОЙ СПИЦЕПОДОБНОЙ КОНСТРУКЦИИ ШЕСТИКОМПОНЕНТНЫХ ВРАЩЮЩИХСЯ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ С ДВЕНАДЦАТЬЮ ЧУВСТВИТЕЛЬЫНМИ

БАЛКАМИ

3.1 Расчетные исследования новой масштабируемой спицеподобной конструкции ШВТВ для измерения нагрузок на винты соосной схемы

3.1.1 Компоненты и X

3.1.2 Компонент Мх и

3.1.3 Метод определения оптимальных областей чувствительных балок ШВТВ спицеподобной конструкции для измерения нагрузок

3.2 Разработка двух ШВТВ с двенадцатью чувствительными балками для измерения нагрузок на рулевые винты вертолётов

3.3 Сравнительный анализ концепций ШВТВ с восемью и двенадцатью балками в спицеподобной конструкции

Выводы к Главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО КАЛИБРОВКЕ ШВТВ НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ И МЕТОДИКА РАЗДЕЛЕНИЯ БОКОВЫХ КОМПОНЕНТОВ

У, 1 и Му, Мг, СОЗДАНИЕ МАКЕТА БМТС И ПО

4.1 Выбор математической модели, описывающей работу ШВТВ и результаты статической калибровки

4.2 Метод разделения боковых компонентов Y,Z и Му, Mz

4.3 Разработка макета беспроводной многоканальной телеметрической системы с программным обеспечением

Выводы к Главе

ГЛАВА 5. Исследования ШВТВ для измерения нагрузок на соосный воздушный винт самолета на винтовом приборе ЦАГИ

5.1 Анализ результатов исследований ШВТВ ЦАГИ ВВ-107 на винтовом приборе ВП-107 в начале 2000-х годов

5.2 Исследование передних ШВТВ спицеподобной конструкции с 12 балками для измерения нагрузок на соосные винты на винтовом приборе ВП-107

Выводы к Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

3

ВВЕДНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование по созданию многокомпонентных вращающихся тензометрических весов для измерения аэродинамических нагрузок на винты летательных аппаратов»

Актуальность темы.

В отечественных и зарубежных планах развития авиационной науки и техники в горизонте 15-30 лет вновь усиливается интерес к винтовым движителям для перспективных летательных аппаратов (ЛА) в том числе и беспилотных. Данная тема отмечена в отечественных и зарубежных прогнозах на основе методов Форсайт исследований [1-4], в стратегических документах Европейского союза («Ви-дение-2050» [5]) и США («Национальный план исследований и разработок в аэронавтике» [6]). В рамках этих программ, в частности, выполнялись проекты DREAM [7] и NACRE [8], в котором ЦАГИ совместно с Rolls-Royce, Snecma и другими компаниями вел отработку «открытого ротора». Результаты этих исследований показали, что винтовые движители не исчерпали запас по повышению КПД и снижению шума и, следовательно, имеют большие перспективы совершенствования.

В Государственной программе Российской Федерации «Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 годы» [9] представлены цели по созданию региональных самолетов с винтомоторными силовыми установками и вертолётов нового поколения с высоким уровнем летно-технических и взлетно-посадочных характеристик. Для достижения поставленных целей требуется совершенствование экспериментальной базы для проведения исследований по измерению нагрузок на винты перспективных ЛА во вращении в набегающем потоке аэродинамической трубы (АДТ) или в режиме «на месте», т.е. вращение без набегающего потока.

Актуальная задача по измерению аэродинамических нагрузок на винты во вращении является комплексной. Помимо приводов, в роли которых выступают винтовые приборы, обеспечивающие вращение винта, решение задачи требует создания, первичного преобразователя - вращающихся тензометрических весов (ВТВ), а также беспроводной многоканальной телеметрической системы (БМТС) для регистрации и передачи сигнала с ВТВ во вращении на вычислитель. Для всестороннего исследования картины нагружения винта в различных режимах его работы (косой обдув винта) необходимо, чтобы ВТВ обеспечивали измерение шести

компонентов полной аэродинамической силы и момента с высокой точностью [10, 11].

Создание высокоточных ВТВ с относительной приведенной к диапазону по компоненту погрешностью не более 1% является многопараметрической трудоемкой и ресурсоемкой задачей, состоящая из множества этапов. Требования к погрешности определены постоянно растущими требованиями к повышению точности аэродинамического эксперимента. Обеспечение высокой точности возможно с применением новых конструктивных решений ВТВ, в том числе, спицеподобной конструкции. Оптимизации конструкции с применением метода конечных элементов (МКЭ) в программных пакетах расчета конструкции ВТВ по параметру сигнальных напряжений по компонентам занимает значительное время. Создание аналитической математической модели, позволяющей оценить сигнальные напряжения в конструкции ВТВ в первом приближении, позволит существенно сократить затраты времени при вычислении основных параметров будущих ВТВ перед оптимизацией с помощью МКЭ [12].

Вопрос калибровки ВТВ также весьма актуален ввиду необходимости выбора наиболее точно описывающей работу весов математической модели (уравнений измерения) и разделения компонентов боковых сил и моментов во вращении с помощью датчика углового положения винта, встроенного в БМТС [13].

Измерение сил и моментов на винты перспективных ЛА с помощью ВТВ без БМТС с энкодером и ПО для обработки и анализа данных, полученных с ВТВ, не представляется возможным. За рубежом БМТС с ПО для ВТВ существую и успешно эксплуатируются. С учетом все большего внимания со стороны государства к вопросам технологического суверенитета создание отечественной БМТС с ПО представляет собой крайне актуальную задачу.

При этом важно, чтобы концепция ВТВ подразумевала масштабируемость конструкции под требуемый диапазон нагрузок по компонентам в широком диапазоне, чтобы минимизировать трудоемкость разработки ВТВ под конкретные винты и режимы испытаний.

Необходимость решения данной актуальной комплексной задачи определила выбор темы диссертационной работы, направленной на создание многокомпонентных вращающихся тензометрических весов масштабируемой концепции с повышенной точностью.

Степень разработанности темы

В середине ХХ века для исследования винтов самолётов и вертолетов в ЦАГИ были созданы различные винтовые и вертолётные приборы, которые, по сути, представляют собой электрический привод для вращения модели или натурного винта [10].

Для измерения нагрузок на винт на винтовом приборе использовались либо механические весы, которыми были оснащены аэродинамические трубы (АДТ), где проводились исследования, либо тензодинамометры, встроенные в опоры прибора. В первом случае погрешность составляла несколько процентов от диапазона измерения по компоненту из-за большого количества сочленений между испытуемым винтов и механическими весами. Во втором же случае обеспечивалось только измерение двух из шести компонентов полной аэродинамической силы и момента -тяги винта и крутящего момента, несмотря на погрешность в пределах 1-2%. При этом на измерения оказывало паразитное влияние потока АДТ на корпус винтового прибора и деформация его узлов.

В вертолётной тематике использовались так называемые «шайбы» - тензо-метрические весы, которые, как правило, неподвижно устанавливались непосредственно за испытуемым винтом. Зачастую конструктивно они выполнялись составными - часть компонентов измерялась неподвижно, а часть во вращении - например крутящий момент измерялся во вращении с помощью торсиометра, а остальные пять компонентов - с помощью неподвижных тензовесов. Поскольку подвижная и неподвижная часть были соединены между собой через подшипники, то погрешность измерения редко получалась в пределах 1-2% от диапазона, что становилось все более критичным в условиях ужесточения требований к ЛА [14, 15].

С развитием винтовой тематики в 80-е годы XX века в ЦАГИ был создан вин-товентиляторный прибор (ВВП), предназначенный для измерения нагрузок на воздушные соосные винты ЛА. С учетом недостатков известных способов измерения нагрузок на винты, было принято решение о разработке шестикомпонентных ВТВ (ШВТВ), которые должны были быть установлены на двух валах ВВП, которые вращались один в другом в противоположные стороны, непосредственно за втулкой с лопастями винта. Решением этих задач занимались В.С. Волобуев, В.В. Богданов, Н.П. Левицкий, А.И. Постнов и другие [16-17].

В результате были созданы первые в СССР шестикомпонентные ВТВ (ШВТВ), которые по результатам исследований показали перспективность подхода по измерению нагрузок на винт в прямой жесткой связи с ним в целом, но выявили целый ряд новых задач, без решения которых подход нереализуем. В частности, В.В. Богдановым, А.Ф. Чевагиным, Г.В. Родзевич, В.И. Тихомировым, Г.П. Чугу-новым и Е.К. Шариным выявлено, что на результаты измерений оказывают большое паразитное влияние вибрации, динамическое воздействие от центробежной силы, обусловленное конструкцией ШВТВ и чрезмерная жесткость конструкции ШВТВ вследствие чего выходные полезные сигналы с тензометрических мостов достаточно низкие и высокие собственные частоты конструкции могут быть одной из причин резонансных явлений, вызывающих паразитные вибрации во время испытаний. Было также выявлено, что результаты статической калибровки требуют динамической верификации на специальном стенде. Еще одной важной проблемой стало то, что для передачи сигнала использовалась телеметрическая аппаратура, которая имела ограничения по оборотам, что сильно ограничивало возможности ВВП в целом. Кроме того, очевидно, что боковые компоненты во вращении необходимо разделять в зависимости от углового положения ШВТВ [18-20].

За рубежом аналогичными вопросами занимались H.J. Alons, C. Zimmermann, l. Philipsen, H. Hoeijmakers, E. Goldhahn, R. Zwemmer, J.F. Bret, P. Leconte, J.P. Vieira, T. Fetet, M. Bazin, N.B. Sadowski, R. Bosman, S. Zipp, J. Dekker, C. Harris, D. Booth, R. Kew, S. Skelley, A. Mulder, M. Samardzic в ONERA (Франция), NLR (Нидерланды), RAUG (Швейцария), ODU, Calspan, NASA (США) и другие [21-36].

7

В начале 2010-х годов в России и в ЦАГИ в частности вновь усилился интерес к винтовой тематике, что определило цели и задачи диссертационной работы.

Целью данной работы является разработка концепции и создание вращающихся тензометрических весов (ВТВ) для измерения шести компонентов полной аэродинамической силы и полного момента, действующих на воздушные винты перспективных летательных аппаратов для их стендовой отработки.

Для достижения поставленной цели в работе должны быть решены следующие основные задачи:

- разработка концепции ШВТВ спицеподобной масштабируемой конструкции;

- разработка аналитической математической модели расчета ШВТВ масштабируемой спицеподобной конструкции и ее верификация расчетом по методу конечных элементов;

- разработка метода определения оптимальных по сигнальным напряжениям и прочности областей чувствительных балок ШВТВ спицеподобной конструкции для измерения нагрузок;

- определение наиболее оптимальной по погрешности калибровочной математической модели для описания работы ШВТВ по результатам статической калибровки;

- создание и проведение испытаний ШВТВ спицеподобной конструкции и макета БМТС для регистрации и передачи сигнала с ШВТВ.

Объект исследования - шестикомпонентные вращающиеся тензометриче-ские весы спицеподобной конструкции для измерения нагрузок на винты.

Область исследования - создание высокоточных измерительных средств для исследования аэродинамических характеристик винтов перспективных летательных аппаратов.

Методологической основой исследования являются работы российских и

зарубежных ученых в области создания средств измерения нагрузок на воздушные

8

винты самолетов, несущие и рулевые винты вертолётов, средств передачи сигнала с этих средств во вращении и программных средств обработки сигнала.

Методы исследования основаны на использовании известных законов механики, сопротивления материалов, теории вероятностей и математической статистики.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- предложена новая концепция ШВТВ спицеподобной масштабируемой конструкции;

- разработана аналитическая математическая модель расчета напряжений и частотных характеристик спицеподобной конструкции ШВТВ;

- разработан метод определения оптимальных областей чувствительных балок спицеподобной конструкции ШВТВ для измерения нагрузок;

- исследованы калибровочные математические модели, описывающие работу ШВТВ по результатам статической калибровки и выбрана наиболее точная и достоверная модель с 96 коэффициентам регрессии (модель 6х96);

Теоретическая значимость заключается в разработке концепции ШВТВ масштабируемой конструкции с оптимальным количеством спицеподобных балок.

Создан метод расчёта точек наименьших взаимовлияний компонентов для спицеподобной конструкции ШВТВ на стадии расчета конструкции с помощью аналитической математической модели.

Обосновано использование расширенной калибровочной математической модели 6х96 для описания работы ШВТВ по результатам статической калибровки.

Предложен метод разделения компонентов в зависимости от углового положения ШВТВ в процессе вращения.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- на основании разработанной концепции шестикомпонентных вращающихся тензометрических весов (ШВТВ) спицеподобной масштабируемой конструкции

созданы двое ШВТВ, предназначенные для исследования самолетных винтов соос-ной схемы;

- по результатам испытаний ШВТВ на винтовом приборе ВП-107 ЦАГИ получены результаты, подтверждающие расширение экспериментальных возможностей ЦАГИ по проведению комплексных весовых испытаний винтов перспективных ЛА с винтовыми движителями по шести компонентам полной аэродинамической силы и полного момента;

- для исследования перспективных вертолётов разработана рабочая конструкторская документация для создания двух ШВТВ на основании разработанной концепции для измерения нагрузок на модельный и натурный рулевые винты на вертолетных приборах ЦАГИ, предназначенных для изучения различных критических режимов полета вертолётов классической схемы.

Положения, выносимые на защиту диссертационной работы:

- новая концепция ШВТВ спицеподобной масштабируемой конструкции с оптимальным количеством чувствительных балок (двенадцатью), расположенными в четырех пакетах;

- аналитическая математическая модель расчета напряжений и частотных характеристик спицеподобной конструкции ШВТВ;

- метод определения оптимальных областей чувствительных балок ШВТВ спицеподобной конструкции для измерения нагрузок;

- чувствительные балки оживальной формы для повышения сигнального напряжения по боковым компонентам.

Личный вклад автора

Соискатель предложил новую концепцию ШВТВ спицеподобной масштабируемой конструкции с двенадцатью чувствительными балками, расположенными в четырех пакетах по три балки в каждом, разработал аналитическую математическую модель расчета напряжений и частотных характеристик спицеподобной конструкции ШВТВ, метод определения оптимальных областей чувствительных балок ШВТВ спицеподобной конструкции для измерения нагрузок, предложил метод

определения оптимальных областей чувствительных балок ШВТВ спицеподобной конструкции для измерения нагрузок и оживальную форму для повышения сигнального напряжения по боковым компонентам.

Под контролем автора и при его непосредственном участии проведена статическая калибровка ШВТВ и проведены исследования калибровочных математических моделей, разработана новая беспроводная многоканальная телеметрическая система (БМТС) для регистрации и передачи сигнала с ВТВ на вычислитель, разработан метод разделения компонентов в зависимости от углового положения ШВТВ в процессе вращения. Под руководством автора проведены испытания ШВТВ с БМТС на винтовом приборе ВП-107 с целью исследования характеристик, созданных ШВТВ.

Соответствие паспорту специальности

Диссертация посвящена развитию средств измерения аэродинамических нагрузок, воздействующих на вращающиеся воздушные винты перспективных ЛА и соответствует паспорту специальности 2.5.13 «Проектирование, конструкция, производство, испытания и эксплуатация летательных аппаратов», а именно пунктам:

- «2. Создание теоретической, методической, экспериментальной и производственной базы, позволяющих обеспечить требуемые показатели качества по назначению, надежности, точности, взаимозаменяемости, технологичности, унификации, стандартизации, эргономичности, технической эстетики.»;

- «3. Исследование влияния на технические характеристики систем и конструктивное выполнение корпуса ЛА газо- и гидродинамических процессов в проектируемых конструкциях.»

Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, обосновывается и подтверждается:

- аналитическими и численными расчетами по разработке новой спицеподоб-ной масштабируемой конструкции ШВТВ с двенадцатью балками для измерения

шести компонентов полной аэродинамической силы и момента;

11

- лабораторными метрологическими исследованиями параметров ШВТВ, их калибровкой на аттестованном и поверенном оборудовании из списка Госреестра

средств измерений (ГСИ) и результатами их проверочных испытаний по компонен-

-» —»

там X и Мх, полученными на установке ВП-107 ЦАГИ, в корпус которого встроены откалиброванные тензодинамометры.

- лабораторными метрологическими исследованиями параметров БМТС для беспроводной регистрации и передачи данных с ШВТВ во вращении и их испытанием на винтовом приборе.

Апробация работы

Представленный в работе материал докладывался и обсуждался на всероссийских и международных отраслевых симпозиумах и конференциях. Наиболее значимые из них:

1. Development of the six-component rotating shaft balances for counter rotating open rotor testing // 18th International conference on the methods of aerophysical research (ICMAR 2016) (Пермь, Россия, 2016).

2. Measurement of aerodynamic loads on CROR // 15th Russian-Chinese conference «Fundamental Problems of Aircraft Aerodynamics, Flight Dynamics, Strength and Flight Safety» (Жуковский, Россия, 2017).

3. Разработка шестикомпонентных вращающихся тензометрических весов перспективной схемы для испытания соосных винтов ЛА (Евпатория, Россия, 2016).

4. Six-component rotating shaft balances calibration // 11th International symposium on strain-gauge balances (Кёльн, Германия, 2018).

5. Измерение аэродинамических нагрузок на винты перспективных ЛА // III Всероссийская научно-техническая конференция «Современное состояние методов, средств и метрологического обеспечения исследований, испытаний и эксплуатации изделий авиационной и ракетно-космической техники» (Москва, Россия, 2017).

6. Устройство для измерения шести компонентов полной аэродинамической силы и момента, воздействующих на винты перспективных ЛА // IX Национальная научно-техническая конференция (Москва, Россия, 2019).

7. Калибровка вращающихся шестикомпонентных тензометрических весов // 62-ая Всероссийская научная конференция МФТИ, г. (Москва, Россия, 2019).

8. Исследование по разработке шестикомпонентных вращающихся тензометрических весов для испытания хвостового винта вертолёта // XXXI научно-техническая конференция по аэродинамике (Ногинск, Россия, 2020).

9. Исследование по разработке стенда для калибровки вращающихся тен-зометрических весов для измерения нагрузок на винты ЛА // XXXII научно-техническая конференция по аэродинамике (Ногинск, Россия, 2021).

10. Study on spoke-type multicomponent rotating shaft balances for measuring the loads on propeller in rotation // 21th International conference on the methods of aer-ophysical research (ICMAR 2022) (Новосибирск, Россия, 2022).

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 18 печатных работ, из которых 6 работ (статей) в изданиях РФ из списка ВАК, 1 работа (статья) в зарубежном издании, индексируемом Scopus, и 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы

Диссертационная работа включает в себя введение, пять глав, заключение, список литературы из 90 наименований и 4 приложения. Работа содержит 157 страниц, 79 рисунков и 21 таблицу.

ГЛАВА 1. ИЗМЕРЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ И МОМЕНТОВ В АЭРОДИНАМИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ

1.1 Аэродинамические весы для измерения нагрузок в АДТ

Поскольку измерение аэродинамических сил и моментов является узкоспециализированной многопараметрической задачей, необходимо привести краткое описание методов и средств их измерения, что позволит определить место ШВТВ в измерении аэродинамических сил и моментов на винты во вращении.

Аэродинамические силы и моменты, действующие на модели, исследуемые в аэродинамических трубах, можно определить косвенным методом по измерениям давлений во многих точках поверхности модели. Более точным и надежным методом является непосредственный метод измерения сил и моментов при помощи аэродинамических весов.

В отличие от обычных весов, служащих для измерения сил, действующих в известном направлении, аэродинамические весы должны измерять не только аэродинамические силы, направление равнодействующей которых неизвестно, но и моменты этой равнодействующей и пар сил относительно некоторых осей. В самом общем случае аэродинамические весы должны измерять составляющие (компоненты) этой равнодействующей, называемой полной аэродинамической силой (Д), в проекциях на три взаимно перпендикулярные оси, проходящие через любую точку, и три компоненты полного момента (М) относительно этих осей как показано на рисунке 1.1.

Особенностью аэродинамического эксперимента является то, что в его процессе величины и направления полной силы и момента могут изменяться, и в конструкции аэродинамических величин должно учитываться это обстоятельство.

Определив проекции полной аэродинамической силы и момента в координатной системе данных аэродинамических весов, можно пересчитать их в другую координатную систему, начало которой можно поместить в необходимой точке, например, в центре тяжести самолета или ракеты [37-39].

/

Рисунок 1.1 - Оси координат и проекции аэродинамической нагрузки на модель

Основным характеризующим признаком аэродинамических весов является число измеряемых компонент, которое в зависимости от задач эксперимента может варьироваться от одного до шести. Конструкция весов (механических) должна обеспечивать возможность изменения и измерения угла атаки, а во многих случаях и угла скольжения модели. При решении плоской задачи, например, для симметричной модели самолета, при угле скольжения, равном нулю, используется трех-компонентные весы, измеряющие подъемную силу, сопротивление и момент тангажа. В этом случае весы должны иметь механизм, позволяющий изменять один лишь угол атаки. При необходимости изучения вопросов, связанных с поперечным управлением летательного снаряда, используются четырехкомпонентные весы, позволяющие измерять еще и момент крена. При решении некоторых частных вопросов применяются также одно- и двухкомпонентные весы, чаще всего для измерения силы лобового сопротивления и подъемной силы или одной из составляющих момента [37].

В зависимости от расположения аэродинамических весов последние можно разделить на три типа: весы, располагаемые вне модели и рабочей части аэродинамической трубы, весы, располагаемые внутри модели или поддерживающей ее в потоке державки и платформенные весы. В весах первого типа разложение полной аэродинамической силы и момента на компоненты осуществляется при помощи

различных механизмов. Исторически такие весы принято называть механическими. Модель устанавливается в рабочей части трубы при помощи поддерживающих устройств, соединенных с механическими весами. Поскольку на поддерживающие устройства также действуют аэродинамические силы и моменты, их величины необходимо учитывать для определения действительных значений аэродинамических сил и моментов, воспринимаемых моделью. Кроме того, необходимо учитывать взаимодействие (интерференцию) между поддерживающими устройствами и моделью, вызываемое возмущениями, вносимыми в поток вблизи модели благодаря присутствию поддерживающих устройств. На рисунке 1.2 представлена модель самолета Ил-62 на механических весах АДТ-101 ЦАГИ.

Рисунок 1.2 - Модель пассажирского самолета Ил-62 на механических весах

Во многих случаях, особенно при больших скоростях потока, сопротивление

поддерживающих устройств может быть значительным и является источником

больших систематических погрешностей. Поэтому уменьшению сопротивления

поддерживающих устройств уделяется очень большое внимание, и конструкция

аэродинамических весов во многом зависит от типа поддерживающих устройств.

16

В весах механического типа компоненты сил и моментов определяются обычно в системе «весовых» осей, параллельных поточным осям координат. В некоторых аэродинамических трубах малых скоростей имеется поворотная рама, служащая для изменения угла скольжения модели.

Недостатком аэродинамических весов механического типа является сравнительно большой вес элементов весов, и вследствие большой инерционности измерительных систем эти весы не могут применяться в трубах с очень малой продолжительностью эксперимента [37, 38].

Аэродинамические весы второго типа, помещаемые внутри модели, позволяют в условиях сверхзвуковых потоков почти полностью исключить влияние поддерживающих устройств. Малые размеры моделей, испытываемых в сверхзвуковых аэродинамических трубах, как правило, не позволяют поместить внутри модели весы механического типа. Работоспособные конструкции «внутримодель-ных» аэродинамических весов оказались возможными лишь в связи с успехами в развитии тензометрических методов измерения [42]. На рисунке 1.3 представлены внутримодельные тензометрические весы с абстрактной моделью.

Рисунок 1.3 - Внутримодельные тензометрические весы с абстрактной моделью

Тензометрические методы измерения сил основаны на использовании упругих систем, деформации которых (пропорциональные механическим напряжениям, а, следовательно, силам и моментам) определяются при помощи малогабаритных тензорезисторов. Электрические тензорезисторы позволяют получить электрические сигналы, величины которых являются функциями сил и моментов. Используя различные электрические схемы, можно преобразовать эти функции так, чтобы получить сигналы, пропорциональные компонентам аэродинамических сил и моментов.

В настоящее время аэродинамические весы, помещаемые внутри моделей, нашли широкое применение в аэродинамических трубах. Другим преимуществом аэродинамических весов, основанных на тензометрических принципах, является их быстродействие, позволяющее измерять силы и моменты в экспериментах со временем установившегося потока до десятых долей секунды.

Возможность установки аэродинамических весов внутри модели является настолько привлекательной, что с 60-х годов весы этого типа, называемые тензо-метрическими весами, получили очень широкое распространение и начали вытеснять постепенно весы механического типа, поскольку их частотные характеристики, быстродействие и удобство эксплуатации выше, чем у механических весов.

Тензометрические аэродинамические весы представляют собой особую упругую систему, деформации отдельных элементов которой пропорциональны компонентам или алгебраическим суммам компонент полной аэродинамической силы Д и момента М, действующих на модель. Эти деформации измеряются при помощи электрических преобразователей деформации в электрическую величину. Из известных преобразователей в аэродинамических весах в подавляющем числе разработок применяются тензорезисторы сопротивления, преобразующие деформации упругого элемента в изменение электрического сопротивления, которое измеряется прибором, соединенным с соответствующей измерительной схемой, называемой «мост Уитстона» (тензоизмерительный мост) [42-44].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Манвелян Ваган Самвелович, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чернышев С. Л., Ланшин А. И., Ножницкий Ю. А. Форсайт развития авиационной науки и технологий до 2030 года и на дальнейшую перспективу. Техника воздушного флота, Том LXXXVI, № 4 (709), 2012.

2. Алёшин Б.С., Чернышев С.Л., Желтов С.Ю. и др. // Авиационная наука и технологии 2030, Форсайт. Основные положения. - М.: ЦАГИ, 2012.

3. Великанова Н.П., Карасев О.И., Полозов-Яблонский А.А. Прогнозирование развития авиастроения с использованием методом Форсайта: зарубежный опыт. Научный вестник МГТУ ГА. Том 19, № 03, 2016.

4. Алёшин Б. С., Чернышев С. Л. Основные направления развития авиационной науки. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, № 1 (39), 2013.

5. European Commission, «FlightPath 2050. Europe's Vision for Aviation», 2011.

6. National Aeronautics Research and Development Plan, February 2010.

7. DREAM (Validation of radical engine architecture systems), CORDIS (Community Research and Development Information Center), http : //tinyurl .com/bacb5t5.

8. NACRE (New aircraft concepts research), CORDIS (Community Research and Development Information Center), http : //tinyurl .com/abktowl.

9. Государственная программа Российской Федерации «Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 годы», утвержденная постановлением Правительства Российской Федерации от 15 апреля 2014 г. № 303.

10. Остроухов С.П. Аэродинамика воздушных винтов и винтокольцевых движителей. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. — 328 с. — ISBN 978-5-9221-1531-5.

11. Петроневич В.В. История, состояние и перспективы развития измерительной техники и метрологии в ЦАГИ // В сборнике: Материалы III отраслевой конференции по измерительной технике и метрологии для исследования летательных аппаратов, КИМИЛА 2018 Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н.Е. Жуковского. 2018.

12. Манвелян В.С. Разработка аналитической математической модели расчета спицеподобной конструкции шестикомпонентных вращающихся тензомет-рических весов // Общероссийский научно-технический журнал «Полет» №1G, 2022 г.

13. Петроневич В.В., Лютов В.В., Манвелян В.С., Куликов A.A., Зимогоров С.В. Исследование по калибровке шестикомпонентных вращающихся тензометрических весов для испытаний винтов ЛА // Вестник МАИ. 2021. Т.28 №4. С. 48-б1.

14. Антропов В.Ф, Бураков Г.Б., Дьяченко А.С. и др. Экспериментальные исследования по аэродинамике вертолёта // М.: Машиностроение, 1980.

15. Головкин М.А., Тарасов H.H. Аэродинамические характеристики моделей воздушных винтов вертикально взлетающего самолета в широком диапазоне углов атаки // Ученые записки ЦАГИ, Том XL, №4, 2009.

16. Богданов В.В., Волобуев В.С. Многокомпонентные тензометрические весы // Москва, Сенсидат-Плюс, Датчики и системы, №3, 2004 г. C. 3-S.

1V. Левицкий Н.П., Храмова М.А., Постнов А.И., Зименков В.И. Измерение аэродинамических сил и моментов при помощи тензометрических весов // Измерительная техника, 1979, №11. С. 27-32.

1S. Манвелян В.С. Шестикомпонентные вращающиеся тензометрические весы для испытания соосных винтов // Вестник МАИ. 2020. Т.27 №1. С. 53-б4.

19. Bogdanov V. V., Lytov V. V. and Manvelyan V. S. Development of the six-component rotating shaft balances for counter rotating open rotor testing // AIP Conference Proceedings 1VVG, 2G16, doi:10.1063/1.4963944.

2G. Патент RU 265V34GC1. Устройство для измерения составляющих векторов аэродинамической силы и момента. Богданов В.В., Лютов В.В., Манвелян В.С. заявка №2017129322; подана: 17.08.2017; опубликовано: 13.06.2018, Бюл. №217, правообладатели: РФ в лице Минпромторга РФ и ФГУП «ЦАГИ».

21. Philipsen I., Hoeijmakers H. Dynamic check and temperature correction for six-component rotating shaft balances // 4th International Symposium on Strain-Gauge Balances, San Diego, California, USA, 2GG4.

143

22. Philipsen I., Souren R. Assessment of temperature and dynamic effects for rotating shaft balances // 6th International Symposium on Strain-Gauge Balances, Zwolle, The Netherlands, 2008.

23. Alons H.J., Hoeijmakers H. Desgin and manufacturing of rotating shaft balances at NLR // 6th International Symposium on Strain-Gauge Balances, Zwolle, Netherlands, 2008.

24. Zimmermann C., Haberli W., and Monkewitz M. Precise Measurement Technology Based on new Block-type and Rotating Shaft Balances // 27th AIAA Aerodynamic Measurement Technology and Ground Testing Conference, Chicago, Illinois, USA, 2010.

25. Fetet T., Bret J.F., et. al. Rotating shaft balances for CRORs and propellers // AIAA 2015-1790, https://doi.org/10.2514/6/2015-1790.

26. Goldhahn E., Zwemmer R., Nahuis B.R., Negulescu C. Advanced wind tunnel testing of Counter-Rotating Open Rotors at low-speed conditions // Conference paper at "Greener Aviation 2014: CleanSky Breakthroughs and worldwide status", 1214 March 2014, Brussels, Belgium.

27. Bardet S.M., Zwemmer R., et. al. A Contactless Telemetry System for a Contra-Rotating Open Rotor Test Campaign // STO-MP-AVT-229, DOI: 10.14339/STO-MP-AVT-229.

28. Skelley S., Mulder A. Rotating balances used for fluid pump testing // AIAA 20140278, 52th Aerospace Sciences Meeting, 2014, https://doi.org/10.2514/6.2014-0278.

29. Samardzic M., Curcic D. and Marinkovski D.An elastic element with a pair of symmetrical cross-flexures // Scientific Technical Review, 2019, Vol. 69, No. 2, pp 36-42, https://doi.org/10.5937/str1902036S

30. Bazin M., Bret J.F., Fetet T., Jacquemmoz M. Rotating Balances for direct propeller performance evaluation on motorised models // 2th International Symposium on Strain-Gauge Balances, Bedford, UK, 1999.

31. Bret J.F., Fetet T., Crozier P. New rotating shaft balance for the European apian tests corrections of unexpected centrifugal effects // 3th International Symposium on Strain-Gauge Balances, Darmstadt, Germany, 2002.

32. Zipp S. Rotating shaft balances: Measurement and data processing // 9th International Symposium on Strain-Gauge Balances, Seattle, USA, 2014.

33. Bosman R., Dekker J. Hollow 6-component balance for stator measurements // 10th International Symposium on Strain-Gauge Balances, Mianyang, China, 2016.

34. Sadowski, Nicholas B.. "A Cost Effective Design for a Propeller Thrust/Torque Balance" (2018). Master of Science (MS), thesis, Mechanical & Aerospace Engineering, Old Dominion University, DOI: 10.25777/f8mc-9c26 https://digitalcom-mons.odu.edu/mae etds/39

35. Gonzalez M., Ezquerro J. M., Lapuerta V., Laveron A. and Rodriguez J. Components of a Wind Tunnel Balance: Design and Calibration, Wind Tunnels and Experimental Fluid Dynamics Research, Prof. Jorge Colman Lerner (Ed.), 2011, ISBN: 978-953-307-623-2, InTech.

36. Harris C., Booth D., Kew R., King D. Comparison of balance types // 11th International Symposium on Strain-Gauge Balances, Darmstadt, Germany, 2018.

37. Горлин С.М., Слезингер И.И. Аэромеханические измерения // М.: Наука, 1964.

38. Дубов Б.С. Многокомпонентные механические весы // Труды ЦАГИ. -Москва: Издательство БНИ ЦАГИ, 1970. - Выпуск 1270. - С. 127.

39. Горлин С.М. Экспериментальная аэромеханика // М.: Высшая школа, 1970.

40. Назаров Д.В., Никитин А.Н., Тарасова Е.В. Экспериментальная аэродинамика / учебное пособие - Самара: Издательство Самарского университета, 2020.

41. Клокова Н.П. Тензорезисторы: Теория, методики расчета, разработки. - М.: Машиностроение, 1990. 224 с.

42. Мехеда В.А. Тензометрический метод измерения деформаций // Учебн. по-соб. - Самара: гос. техн. ун-т, 2011. 56 с.

43. Панфилов В.А. Электрические измерения // М. Академия. 2006.

145

44. Остроухов С.П. Исследование картины течения около воздушного винта в профилированном кольце и без кольца при реверсе тяги // Ученые записки ЦАГИ, Том XL, №2, 2009.

45. Остроухов С.П. Экспериментальное исследование зависимости характеристик воздушного винта от числа Рейнольдса // Ученые записки ЦАГИ, Том XXXVIII, №3-4, 2007.

46. Шестикомпонентные аэродинамические весы с непосредственным приложением силы к мессдозам. Перевод НАМИ №2169. «Six-Component Wind Tunnel Balance with Direct Force Application to Load Cells. / Carl Schenck AG». Переводчик С. А. Галустян, редактор В.А. Кисин. - Дмитров: НАМИ, 1981.

47. Волобуев В.С., Зимогоров С.В., Куликов А.А., Лютов В.В., Манвелян В.С., Петроневич В.В. Внемодельные аэродинамические весы: современное положение и перспективы развития // Общероссийский научно-технический журнал «Полет» №10, 2021 г.

48. Войт Е.С., А.И. Ендогур А.И. и др. Проектирование конструкций самолетов: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Самолетостроение». М.: Машиностроение, 1987 -416

49. Лазарев В.В. Концептуальное проектирование самолета (магистральные пассажирские самолеты): Учебное пособие по дисциплине «Проектирование самолетов», - М.: Изд-во МАИ, 2012. - 100 с.

50. Житомирский Г.И. Конструкция самолетов: Учебник для студентов авиационных специальностей вузов. - 3-е изд., переаб. И доп. - М.: Машиностроение, 2005. - 406 с.

51. Обуховский А.Д. Аэродинамика воздушного винта: учеб. пособие / Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. - 80 с.

52. Волобуев В.С., Горбушин А.Р. Первые аэродинамические весы России // Труды ЦАГИ. Вып. 2744. М., 2015.

53. Van Zante D., Collier F., Orton A., Khalid S., Wojno J., & Wood T. Progress in open rotor propulsors: The FAA/GE/NASA open rotor test campaign. The Aeronautical Journal, 1181-1213. 2014 doi:10.1017/S0001924000009842

146

54. Schwermer T., Richter K., Raffel M. Development of a Rotor Test Facility for the Investigation of Dynamic Stall. In: Dillmann A., Heller G., Krämer E., Wagner C., Breitsamter C. (eds) New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics X. Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design, vol 132. Springer, Cham. 2016. https://doi.org/10.1007/978-3-319-27279-5 58

55. Nahuis R., Schutten J. and Sinnige T. Design, manufacturing and commissioning of a new NLR 6-component rotating shaft balance for propeller tests at Delft University of Technology // 11th International Symposium on Strain-Gauge Balances, Darmstadt, Germany, 2018.

56. Sureshkumar P., Kingan M. J., Parry A. B. Predicting the noise of an open rotor in a wind tunnel //International Journal of Aeroacoustics. - 2019. - Т. 18. - №. 4-5. - c. 414-443.

57. Pope A. Wind-tunnel testing. Experimental Aerodynamics Division, Sandia Corporation, John Wiley & Sons Inc., New York, Printed in the USA, Card Number 54-8525. 1964.

58. Pope A., Barlow J. B., Rae W. H. Low-speed wind tunnel testing. 3rd edition, John Wiley & Sons, Inc., 1999.

59. Cervinka J., Kulhanek R., Patek Z. and Kumar V. Simulation of propeller effect in wind tunnel // 30th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences, Daejeon, Korea, 2016.

60. Aschwanden P., Müller J., Griffiths R.C., Smith B. and Northall R. Wind tunnel testing of a counter rotating open fan powered aircraft // 28th Aerodynamic Measurement Technology,Ground Testing, and Flight Testing Conference, New Orleans, Louisiana, USA, 2012.

61. Богданов В.В., Волобуев В.С., Панченко И.Н. Становление и развитие тематики многокомпонентных тензометрических весов // В сборнике: Материалы I отраслевой конференции по измерительной технике и метрологии для исследования летательных аппаратов, КИМИЛА 2014 Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н.Е. Жуковского. 2014.

62. Андреев В.Н., Козловский В.А., Лагутин В.И. Тензовесы для аэродинамических испытаний моделей со струями двигательных установок // В сборнике: Материалы I отраслевой конференции по измерительной технике и метрологии для исследования летательных аппаратов, КИМИЛА 2014 Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н.Е. Жуковского. 2014.

63. Куликов А.А., Панченко И.Н., Богданов В.В., Манвелян В.С. Внутримодель-ные шестикомпонентные весы на ленточной подвеске // В сборнике: Материалы I отраслевой конференции по измерительной технике и метрологии для исследования летательных аппаратов, КИМИЛА 2014 Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н.Е. Жуковского. 2014.

64. Богданов В.В., Волобуев В.С., Горбушин А.Р. Исследование тепловой динамики тензометрических весов и разработка методов снижения их температурных погрешностей // Ученые записки ЦАГИ. Том XL. №5. 2009.

65. Клеев И.В. Температурные динамические погрешности в тензометрических аэродинамических шестикомпонентных весах // Датчики и системы. 2007. №2.

66. Chevagin A. Manufacturing and testing of CROR models in TsAGI wind tunnels for DREAM project // Proceedings of DREAM Final Workshop, September 20-22, 2011, Derby, United Kingdom. - 2011.

67. Бруяка В.А., Фокин В.Г., Инженерный анализ в ANSYS Workbench // Учебн. пособ. - Самара: гос. техн. ун-т, 2010. 271 с.

68. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов // Москва. Издательство МГТУ им. Баумана. 1999.

69. Дронг В.И., Дубинин В.В., Ильин М.М. и др. Курс теоретической механики: учебник для вузов / 5-ое изд., испр. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017.

70. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле: пер. с анг. / Изд. 3-е, стереотипное. М.: КомКнига, 2007 г. - 400 с.

71. Анимица В.А., Леонтьев В.А. О «самопроизвольном» вращении одновинтовых вертолётов // Научный вестник МГТУ ГА. 2011. №172. С. 96-102.

148

72. Анимица В.А., Крымский В.С., Леонтьев В.А. Расчетные исследования характеристик рулевых винтов с различными значениями заполнения на режиме висения при вращении вертолёта // Труды МАИ. 2017. Выпуск 92. С. 118.

73. Анимица В.А., Головкин В.А., Никольский А.А. Аэродинамическое проектирование вертолётных профилей ЦАГИ // Вестник МАИ. 2020. Т27.№2. С. 1628.

74. Панасюченко П.С., Артамонов Б.Л. Выбор параметров рулевого устройства и оценка эффективности его применения на винтокрыле одновинтовой схемы // Вестник МАИ. 2016. Т.23 №2, С. 7-13.

75. Шайдаков В.И. Аэродинамика винта в кольце с коллектором и коротким диффузором в режиме работы на месте // Вестник МАИ. 2013.Т.20 №4, С.36-46.

76. Шайдаков В.И. Аэродинамические характеристики системы «винт в кольце» в условиях обтекания горизонтальным потоком под нулевым углом атаки // Научный вестник МГТУ ГА. 2016. Т.19 №4. С. 165-175.

77. Назаров Д.В., Кондрякова А.В. Исследование обтекания винта с применением численных и экспериментальных методов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Т. 20. №4. 2018. С. 70-75.

78. Антропов В.Ф, Бураков Г.Б., Дьяченко А.С. и др. Экспериментальные исследования по аэродинамике вертолёта // М.: Машиностроение, 1980.

79. John Robert Potthoff Development of Wind Tunnel Internal Strain-Gage Balance Calibration Software with Self-Assembling Gaussian Radial Basis Function Algorithm, 2020, Houston, Texas.

80. Gireesh Yanamashetti, H Sundara Murthy Application of global regression method for calibration of wind tunnel balances //Symposium on Applied Aerodynamics and Design of Aerospace Vehicles (SAROD 2011), Bangalore, India.

81. Линник Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений. - 2-е изд. - М., 1962. 8

82. Митин И.В., Русаков В.С. Анализ и обработка экспериментальных данных.5-е издание - 24 с.

83. Steinle Frank W. Jr. Modeling of Anelastic Effects in Calibration of a Six-Component Wind Tunnel Balance, // 38th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, Reno, NV., Jan. 10-13, 2000.

84. Schenck H., Theories of Engineering Experimentation, Third edition, 1979, Hemisphere Publishing, Corp. and McGraw-Hill Book Company.

85. van Aken Johannes M. Multi-Component Balance Load Estimation Using Neural Networks., AIAA-paper-99-0940, 37th. //AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV., Jan. 11-14, 1999.

86. van Aken Johannes M. Evaluation of Neural Networks in Estimating the Loading on a Multi-Component, Multi-Piece, Balance, // 44th International Instrumentation Symposium of The Instrument Society of America, Reno, NV., May 3-7, 1998.

87. DeLoach R. Applications of Modern Experiment Design to Wind Tunnel Testing at NASA Langley Research Center. AIAA 98-0713, // 36th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Re-no, NV, Jan. 1998.

88. Parker P.A., Morton M., Draper N., Line W. A Single-Vector Force Calibration Method Featuring the Modern Design of Experiments. AIAA 2001-0170, // 38th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV, Jan. 2001.

89. Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов: Второе издание. Пер. с англ. - М.: ООО «Бином-пресс», 2006 г. - 656 с.

90. Заливако В.Ю., Богатырев М.М., Филимонов Н.М., Петроневич В.В., В.В. Лютов, Манвелян В.С., Горячев А.В. Создание беспроводной многоканальной телеметрической измерительной системы // Общероссийский научно-технический журнал «Полет» №11-12, 2022 г.

Распределение приведенной погрешности по компонентам в зависимости от описывающей ШВТВ в режиме статической калибровки модели

0,6

зе 0,5

£ 0,4

э

<и о.

8 0,3 ос

(И X

ш 0,2 с! си т

0,1

I Мх

Компонент

Му

6x27 6x33 6x96

К. II |||

М:

0

X

У

13 о х Э

<и

о. .—. о

с ас

£ ^ го ^

I-

9 ^

о и

ю <

-10

Номер нагружения

Мх

Му

М:

Рисунок 1 - Распределение ошибок вычисления по модели 6х27

10

ь

о н

э

е р

£ ^ го ^

н(

I-^

о

и

ю <

-10

Номер нагружения

Мх

Му

М:

Рисунок 2 - Распределение ошибок вычисления по модели 6х33

5

0

X

У

г

5

0

X

У

г

Рисунок 3 - Распределение ошибок вычисления по модели 6х96

Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный азрогидроднна ч и чески й институт нменн профессора H.F. Жуковского» (ФГУП «ЦЛГИ»)

140180, Московская облаегь. г. Жуковский, ул. Жуковского, д. 1.

■CiL S (4V5) 556- IK-KI. xv mrriu. nKta'a'bagi tu

Протокол калибровки Н«

от « 10 » апг\;ста _ 2021 г.

Заказчик:

Тип и наименование СИ:

Номер СИ: Изготовитель: Диапазон измерений: Эталоны, используемые при калибровке: Условия калибровки: Наименование документа, на основании которого выполнена калибровка

НИО-1 ФГУП ЦАГИ

Макет системы измерения для испытания

винтов на винтовом приборе НИ-107_

001

Госреестр №

ИИО-7

±2 мВ\В

Год изготовления: 2021 Цена деления: _

Калибратор К148 НВМ

температура 21 X'

влажность 50 %

давление 750 мм рт. ст.

1. Внешний вид

2. Опробование

3. Определение метрологических характеристик

РЕЗУЛЬТАТЫ КАЛИБРОВКИ

соответствует требованиям нормативной документации работоспособен, замечаний нет_

Заданное значение. мВ\В X. мВ\В Y, MBVB Z. мВ\В MX. мВ В MY. мВ\В MZ. мВ'В

-2 -2,000053162 -2,000065775 -2,000054297 -1,999995475 -2,000253495 -1,99995592

•1,8 -1,799969667 -1,799886571 -1,799992765 -1,799969753 -1,800277902 -1,799962284

-1,6 -1,60001239 -1,599872615 -1,600023673 -1,599976634 -1,600315552 -1,599960494

-1,4 -1,400001166 -1,399990246 -1,400071849 -1,400040571 -1,40011077 -1,400016796

-1,2 -1,199986887 -1,200047693 -1,200002191 -1,200051527 -1,199996646 -1,19997526

-1 -0,999967519 -1,000016397 -1,00005951 -1,000042106 -1,000094394 -0,999949012

-0,8 -0,799981741 -0,800054463 -0,800052832 -0,800014346 -0,799902854 -0,799944165

-0.6 •0,600005125 -0,600099671 •0,600025838 -0,60001002 -0,599818269 -0,599900591

0.4 -0,400020366 -0,400029612 -0,399939927 -0,400010788 -0,3998111 -0,400146452

-0,2 -0,200039678 -0,200026877 -0,199946454 -0,200019706 -0,199687808 -0,200118165

0 •3.96496Е-05 -5,98431Е-05 4,09228Б-05 1.62046Е-05 0,000295934 -0,000138797

0.2 0,200017381 0,199969414 0,200092296 0,200043965 0,200323475 0,19992516

0,4 0,399958371 0,39999765 0,400078658 0,400010594 0,400246099 0,399952428

Страница I п 2

Динний протокол может бьттъ воатроттпедя! тепы« тюлиоспю Любое члетачлое иоспротвелтие содержания протхжо.тв возможно только с письменного ратршискнх [.шшш Юс 1р.' кн 1 ФГУП «ЦАГ И ■>.

с^2ШЕУ£.—-

Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный атрогидродинампческий институт имени профессора Н.Е. Жуковского» (ФГУП «ЦАГИ»)

140180, Московская область, г. Жуковский, ул. Жуковского, д. тел. [phone], эл. почта: meragtsagi.ru

Протокол калибровки №

от « 10 » августа 2021 г.

Заказчик:

Тип и наименование СИ:

Номер СИ: Изготовитель: Диапазон измерений: Эталоны, используемые при калибровке: Условия калибровки: Наименование документа, на основании которого выполнена калибровка

НПО ! ФГУП им и

Макет системы измерения для испытания

винтов на винтовом приборе ВП-107_

001

Госреестр №

НИО-7

От +10 °С до +40 °С

Год изготовления: 2021 Цена деления: _

Калибратор ат 7025 а1аакот

температура 21 °С

влажность 50 %

давление 750 мм рт. ст.

1. Внешний вид

2. Опробование

3. Определение метрологических характеристик

РЕЗУЛЬТАТЫ КАЛИБРОВКИ

соответствует требованиям нормативной документации работоспособен, замечаний нет_

Заданное значение, С° Т1,С' Т2, С" ТЗ,С' Т4, С" Т5, С" Т6, С" Т7, С' Т8, С*

10 9,97 9,97 9,89 10,02 9,88 10,00 9,86 9,85

15 15,00 14,82 14,90 14,88 15,04 14,94 15,03 15,05

20 19,97 20,29 20,14 20,02 20,16 19,96 20,14 20,00

25 25,05 24,94 25,02 25,02 25,04 25,14 25,01 25,26

30 30,02 30,15 30,28 30,19 29,89 30,12 30,13 29,88

35 35,08 34,82 34,47 34,96 34,97 34,81 34,87 35,08

40 39,90 40,00 40,90 39,90 40,02 40,03 39,96 39,86

Заключение: Итог овая абсолютная погрешность измерителя при статической калибровке температурных каналов не превышает 0.5 "С_

Выдан сертификат о калибровке №_от «_»

Выдано извещение о непригодности к применению №_

Калибровку провел(а):

Инженер

(должность)

_20_г.

от« » 200 г.

Филимонов 11.М.

(инициалы, фамилия)

Страница I из I

Данный протокол может быть воспротвсдсн только полностью. Любое частичное воспроизведение содержания протокола возможно только с письменного разрешения главною метролога ФГ У11 «I (ЛГИ»

«УТВЕРЖДАЮ» Заместитель генерального

акт

об использовании в Отделении аэродинамики силовых установок (НИО-1) Центра аэрогидродинамики ФАУ «ЦАГИ» научных результатов диссертационной работы Манвеляна B.C., представленной на соискание учёной степени кандидата технических наук

Настоящий акт подтверждает, что результаты диссертационной работы начальника сектора №9 НИО-7 ФАУ «ЦАГИ» Манвеляна B.C. «Исследование но созданию многокомпонентных вращающихся тензометрических весов для измерения аэродинамических нагрузок на винты летательных аппаратов», представленной на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 2.5.13. - «Проектирование, конструкция, производство, испытания и эксплуатация летательных аппаратов» внедрены в производственную практику , а именно:

Разработанные по результатам работы шестикомпонентные вращающиеся тензометрические весы новой концепции применяются в НИО-1 для измерения нагрузок на вращающиеся винты на винтовых приборах BII-107 и ВВП при испытаниях в аэродинамической трубе Т-104.

Заместитель начальника Центра аэрогидродинамики - начальник НИО-1 ФАУ «ЦАГИ», доцент.

кандидат технических наук

гл.. 1-г.г.г-