Стенд электромеханического моделирования аэродинамических сил для исследования аэроупругого поведения ЛА
Кафедра 602 в рамках Программы развития НИУ в 2010 году приобрела оборудование зарубежного производства для создания стенда электромеханического моделирования (ЭММ) аэроупругого поведения ЛА в составе:
В рамках софинансирования работ по Программе развития НИУ ОАО «Долгопрудненское научно-производственное предприятие» изготовило специальные порталы (в количестве 2 шт.) для упругой подвески испытываемого ЛА при проведении испытаний с использованием разработанного стенда. Рабочим коллективом кафедры разработано программное обеспечение для системы CompactRIO (в среде LabVIEW) для управления испытаниями, реализующее режимы гармонического возбуждения испытываемой конструкции в заданном диапазоне частот, измерение и обработку сигналов датчиков, вычисление в реальном времени аэродинамических воздействий.
Это позволило проводить комплексные экспериментальные исследования аэроупругой устойчивости беспилотных ЛА, включая:
- проведение резонансных испытаний (определение частотных характеристик) упругой конструкции ЛА;
- исследования флаттера ЛА;
- определение характеристик системы «руль–привод» (амплитудных и частотных характеристик, запасов устойчивости, динамической жесткости);
- определение частотных характеристик системы «упругий ЛА–САУ»;
- расчетно-экспериментальное определение запасов устойчивости контура «упругий ЛА–САУ»;
- исследование характера возможных автоколебаний (частоты, предельные циклы, уровень вибрационных перегрузок) и др.
Основными отличительными особенности метода электромеханического моделирования является возможность:
- проведения испытаний по исследованию аэроупругой устойчивости натурных систем с присущими им нелинейностями;
- реализации на стенде режимов по плотности воздуха и числу Маха в широких пределах, использования различных аэродинамических теорий для моделирования аэродинамических воздействий;
- проведения неразрушающих и полностью наблюдаемых в частотной и временной области испытаний;
- обеспечения повторяемости эксперимента – «полетные условия» можно воспроизводить многократно.
- Проведение резонансных испытаний (определение характеристик собственных колебаний: частот, форм, коэффициентов демпфирования) упругой конструкции ЛА;
- Экспериментальное и расчетно-экспериментальное исследования флаттера ЛА;
- Экспериментальное определение характеристик системы «руль–привод» (амплитудных и частотных характеристик, запасов устойчивости, динамической жесткости);
- Экспериментальное определение характеристик САУ;
- Расчетно-экспериментальное определение запасов устойчивости контура «упругий ЛА–САУ»;
- Исследование характера возможных автоколебаний (частоты, предельные циклы, уровень вибрационных перегрузок) и др.
Общие | |
---|---|
Масса испытываемого ЛА, кг | 50…300 |
Длина испытываемого ЛА, м | 1..4 |
Амплитуда сил возбуждения, Н | 0…330 |
Амплитуда измеряемых ускорений, g | 0…50 |
Амплитуда измеряемых сигналов САУ, В | 0…10 |
Резонансные испытания | |
Частотный диапазон, Гц | 5…500 |
Число точек возбуждения | до 6 |
Число точек измерения | до 24 |
Испытания с ЭММ | |
Частотный диапазон, Гц | 20…300 |
Число точек возбуждения | до 4 |
Число точек измерения | до 16 |
Диапазон чисел М | 0…5 |
Диапазон высот, км | 0…30 |
Диапазон скоростных напоров, Па | 0…106 |
Электронная почта: tehnopark@mai.ru
Адрес: г.Москва, Волоколамское шоссе, д.4
Открытое Акционерное Общество «Долгопрудненское научно-производственное предприятие» (ОАО «ДНПП»)
В 2011-2012 годах кафедрой 602 выполнена хоздоговорная научно-исследовательская работа для ОАО «Долгопрудненское научно-производственное предприятие» «Проведение экспериментальных исследований по определению частотных характеристик рулевого привода БЭРП и исследованию аэроупругой устойчивости системы «руль-привод» с использованием стенда электромеханического моделирования».
Принципиально новыми результатами НИР явились результаты комплексного исследования устойчивости системы «руль-привод» в составе реального образца рулевого отсека беспилотного ЛА класса «поверхность–воздух» в условиях, максимально приближенных к функционированию ЛА в полетных условиях. Полученные результаты имеют важное практическое значение в решении задач по отработке реального ЛА класса «поверхность-воздух». Объем финансирования (2 этапа): 1,2 млн. руб.
В 2013 году планируется заключение договора на проведение хоздоговорной научно-исследовательской работы «Проведение расчетно-экспериментальных исследований аэроупругости рулевого привода с осевым пружинным механизмом складывания руля» (договор в стадии подписания).
Целью НИР является проведение расчетно-экспериментальных исследований устойчивости системы «руль-привод», состоящей из электрического рулевого привода и нового руля с осевым пружинным механизмом складывания.
Задачами НИР являются:
- экспериментальное определение характеристик собственных колебаний руля с осевым пружинным механизмом складывания;
- теоретическое и экспериментальное (с применением стенда электро-механического моделирования) исследование устойчивости системы «руль-привод».
Планируемый объем финансирования (2 этапа): 1,2 млн. руб.