Исследование по разработке шестикомпонентных вращающихся тензометрических весов для испытаний рулевого винта вертолёта

DOI: 10.34759/vst-2021-2-69-84

Авторы

Петроневич В. В.^*, Лютов В. В.^*, Манвелян В. С.^**, Куликов А. А.^***, Зимогоров С. В.^****

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: mera@tsagi.ru
**e-mail: vagan.manvelyan@tsagi.ru
***e-mail: kulikov@tsagi.ru
****e-mail: szimogorov@yandex.ru

Аннотация

Работа посвящена исследованию перспективной схемы вращающихся тензометрических весов для измерения шести компонентов полной аэродинамической силы и момента, воздействующих на рулевой винт вертолёта. Определены ключевые зависимости компонентов друг от друга, выходные значения сигнальных напряжений с тензометрических мостов по каждому компоненту при заданных диапазонах предполагаемых нагрузок, а также тип и место наклейки тензометрических датчиков. Полученные результаты позволят разработать многокомпонентные вращающиеся тензометрические весы для исследования влияния на технические характеристики систем и конструктивное выполнение корпуса летательного аппарата (ЛА) газо- и гидродинамических процессов в проектируемой конструкции вертолёта для различных диапазонов измеряемых нагрузок.

Ключевые слова:

вращающиеся тензометрические весы, испытания винтов, рулевой винт вертолёта, экспериментальные основы создания ЛА

Библиографический список

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

2. 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. № 92. URL: http://trudymai.ru/published. php?ID=76969

3. Анимица В.А., Головкин В.А., Никольский А.А. Аэродинамическое проектирование вертолетных профилей ЦАГИ // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 2. С. 16-28. DOI: 10.34759/vst-2020-2-16-28

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

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

6. Шайдаков В.И. Аэродинамические характеристики системы «винт в кольце» в условиях обтекания горизонтальным потоком под нулевым углом атаки // Научный вестник МГТУ ГА. 2016. № 226(4). С. 165-175.

7. Назаров Д.В., Кондрякова А.В. Исследование обтекания винта с применением численных и экспериментальных методов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2018. Т. 20. № 4-1(84). С. 70-75.

8. Антропов В.Ф., Бураков Г.Б., Дьяченко А.С. и др. Экспериментальные исследования по аэродинамике вертолёта. — М.: Машиностроение, 1980. — 240 c.

9. Богданов В.В., Волобуев В.С. Многокомпонентные тензометрические весы // Датчики и системы. 2004. № 3. C. 3-8.

10. Горлин С.М., Слезингер И.И. Аэромеханические измерения: Методы и приборы. — М.: Наука, 1964. — 720 с.

11. Никитин С.О., Макеев П.В. Проект скоростного вертолета схемы «Синхроптер» с толкающим воздушным винтом // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 1. С. 82-95.

12. Philipsen I., Hoeijmakers H. Dynamic check and temperature correction for six-component rotating shaft balances // 4th International Symposium on Strain-Gauge Balances (10-13 May 2004; San Diego, California, USA).

13. Zimmermann С., Haberli W., Monkewitz M. Precise Measurement Technology Based on new Block-type and Rotary Shaft Balances // 27th AIAA Aerodynamic Measurement Technology and Ground Testing Conference (28 June 2010 — 01 July 2010; Chicago, Illinois, USA). DOI: 10.2514/6.2010-4541

14. Fetet T., Bret J.F., Leconte P., Vieira J.P. Rotating shaft balances for CRORs and propellers // 53rd AIAA Aerospace Sciences Meeting (5-9 January 2015; Kissimmee, Florida). AIAA 2015-1790. DOI: 10.2514/6/2015-1790

15. Манвелян В.С. Шестикомпонентные вращающиеся тензометрические весы для испытания соосных винтов // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 1. С. 53-64. DOI: 10.34759/vst-2020-1-53-64

16. Bogdanov V.V., Lytov V.V., Manvelyan V.S. Development of the six-component rotating shaft balances for counter rotating open rotor testing // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1770. Issue 1. DOI: 10.1063/1.4963944

17. Богданов В.В., Лютов В.В., Манвелян В.С. Устройство для измерения составляющих векторов аэродинамической силы и момента. Патент RU 2657340 C1. Бюл. № 17, 13.06.2018.

18. Бруяка В.А., Фокин В.Г., Солдусова Е.А. и др. Инженерный анализ в ANSYS Workbench: Учеб. пособие. — Самара: Самарский гос. технический ун-т, 2010. Ч. 1. — 271 с.

19. Bardet S.M., Zwemmer R., Faasse P.R., Goede J.I. A Contactless Telemetry System for a Contra-Rotating Open Rotor Test Campaign // EVI-GTI and PIWG Joint Conference on Gas Turbine Instrumentation (27-29 September 2016; Berlin, Germany). DOI: 10.1049/cp.2016.0827

20. 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: Clean Sky Breakthroughs and worldwide status» (12-14 March 2014, Brussels, Belgium).