Повышение эффективности испытаний моделей самолетов на флаттер с использованием измерительно-информационных систем в дозвуковой аэродинамической трубе

Аннотация

Технология испытаний динамически и конструктивно подобных моделей самолетов на флаттер в дозвуковых аэродинамических трубах с использованием информационно-измерительных систем (ИИС) основана на сборе и обработке экспериментальных данных, полученных на докритических режимах. Поскольку полученная информация имеет значительный разброс, то критическая скорость флаттера определяется с приемлемой точностью только после ее статистической обработки в режиме пост-обработки. С учетом необходимости (при проведении испытаний на флаттер) изучения ряда модификаций модели технология требовала значительных затрат времени на пуски воздушного потока аэродинамической трубы и обработку экспериментальных данных. С целью сокращения указанных затрат отработана эффективная технология, способная за счет совершенства структуры ИИС оперативно с приемлемой точностью определять критическую скорость флаттера в процессе испытаний. Ее суть заключается в том, что она устраняет помехи, имеющие место в существующей системе, за счет внедрения в структуру ИИС оборудования передачи данных по беспроводной сети wi-fi, что позволяет в процессе испытаний модели на флаттер на докритических режимах зарегистрировать временной отклик модели на импульсную силу, выполнить его спектральный анализ и построить график амплитудного спектра, по которому можно измерить амплитуду основной гармоники, рассчитать и построить график функциональной зависимости величины, обратной амплитуде основного тона колебаний модели от скорости потока с использованием методов аппроксимации и экстраполяции. При переходе графика функциональной зависимости через нуль с приемлемой точностью устанавливается критическая скорость флаттера.

Показано, что при проведении испытаний на флаттер предложенная технология с точностью, не превышающей 5%, позволяет в процессе испытаний снизить в 5 раз затраты времени на пуски трубы и в 6 раз затраты на обработку экспериментальных данных.  Рекомендовано использовать данную технологию в дозвуковых аэродинамических трубах ФГУП «ЦАГИ» при проведении испытаний моделей самолетов на флаттер.