Модель аэродинамической трубы АГАРД-Б
АГАРД-Б — стандартная модель аэродинамической трубы (калибровочная модель), которая используется для проверки путем сравнения результатов испытаний с ранее опубликованными данными цепочки измерений в аэродинамической трубе . Вместе со своим производным АГАРД-С он принадлежит к семейству [ 1 ] стандартных моделей аэродинамических труб AGARD . Его возникновение относится к 1952 году, на втором совещании Группы по тестированию аэродинамических труб и моделей AGARD в Риме , Италия , когда было решено определить две стандартные конфигурации моделей аэродинамических труб (AGARD-A и AGARD-B), которые будут использоваться. для обмена данными испытаний и сравнения результатов испытаний одних и тех же моделей, испытанных в разных аэродинамических трубах. [ 2 ] Идея заключалась в том, чтобы установить стандарты сравнения аэродинамических труб и повысить достоверность испытаний в аэродинамических трубах. Среди стандартных моделей аэродинамических труб на сегодняшний день наиболее популярной стала модель АГАРД конфигурации Б (АГАРД-Б). Первоначально предназначенная для сверхзвуковых аэродинамических труб, конфигурация АГАРД-Б с тех пор была испытана во многих аэродинамических трубах в широком диапазоне чисел Маха : от низких дозвуковых (0,1 Маха) через трансзвуковые (от 0,7 до 1,4 Маха) до гиперзвуковых (до 8 Маха и выше). Таким образом, доступна значительная база данных результатов испытаний.
АГАРД-Б [ 1 ] представляет собой конфигурацию тело-крыло. Все ее размеры указаны в диаметре корпуса «D», что позволяет изготовить модель в любом масштабе, соответствующем конкретной аэродинамической трубе. Тело представляет собой тело вращения длиной 8,5 диаметров , состоящее из цилиндрического сегмента длиной 5,5 диаметра и носовой части длиной 3 диаметра, имеющее локальный радиус, определяемый уравнением y = x/3 · [1 - 1/9 · ( х/Д) 2 + 1/54 · (х/Д) 3 ] .
Крыло представляет собой дельту в форме равностороннего треугольника с размахом в четыре диаметра корпуса. Сечение крыла представляет собой симметричную цилиндрическую дугу с относительной толщиной t/c 4%. Передняя и задняя кромки крыла должны быть скруглены радиусом, равным 0,002 D. Однако эта спецификация неясна. Очевидно, что указанный радиус нельзя применять вблизи законцовок крыла , иначе возникнут большие деформации формы крыла в плане. В прошлом эта часть спецификации интерпретировалась разработчиками моделей по-разному, что приводило к небольшим различиям в формах тестируемых моделей. Рекомендуемое решение [ 2 ] заключается в том, чтобы иметь радиусы передней и задней кромок 0,002 D на теоретической корневой хорде и уменьшать радиусы к законцовкам крыла пропорционально местной хорде.
опорный элемент Также был определен для использования с моделью АГАРД-Б. Первоначальная спецификация [ 3 ] Модель предусматривала жало диаметром 0,5 D и длиной 1,5 D. В обновленной спецификации [ 1 ] длину жала изменили на 3D , чтобы уменьшить помехи от жала, но на тот момент уже был проведен ряд испытаний в аэродинамической трубе. Поэтому опубликованные результаты испытаний [ 2 ] для моделей АГАРД-Б не все соответствуют конфигурации теоретической модели.
Было обнаружено, что характеристики сопротивления модели АГАРД-Б в некоторой степени чувствительны к переходу пограничного слоя в модели. Для уменьшения разброса результатов в некоторых аэродинамических трубах модель тестировалась со спусками переходов пограничного слоя вблизи передних кромок крыла и носовой части корпуса. С другой стороны, ряд испытаний в аэродинамической трубе был проведен без фиксированного перехода. Результаты сопротивления с фиксированным переходом пограничного слоя и без него различаются, и этим не следует пренебрегать при сравнении результатов испытаний, полученных в разных лабораториях в аэродинамических трубах.
В некоторых лабораториях аэродинамических труб АГАРД-Б испытывался в нестандартной конфигурации, например, в полумодели (полупролетной модели). [ 4 ]
Проведены некоторые летные испытания модели АГАРД-Б. Для этих испытаний стандартная геометрия была изменена путем добавления на заднем конце тела двух треугольных вертикальных стабилизаторов: одного на брюшной и одного на спинной стороне тела. Размер вертикальных стабилизаторов составлял 50% размера крыла, т.е. их размах составлял 2,5 D. [ 5 ]
Стандартная модель АГАРД-Б предназначена в первую очередь для измерения аэродинамических сил и моментов. Результаты испытаний чаще всего представляют в виде безразмерных аэродинамических коэффициентов в системе осей ветра . Ориентировочной площадью для расчета коэффициентов является теоретическая площадь крыла S ref = 4 √ 3 D. 2 . Базовая длина для коэффициента момента тангажа C m представляет собой среднюю аэродинамическую хорду (mac), равную 4 √ 3 D/3, а эталонная длина для коэффициентов момента рысканья и качения C n и C l представляет собой размах крыла (B ref = 4 Д) . Моменты сводятся к точке в плоскости симметрии модели, при продольном положении 50% mac (однако в некоторых опубликованных результатах [ 6 ] моменты были снижены до отметки в 25% мак). Коэффициент аэродинамического сопротивления представлен в виде сопротивления носовой части C xf , полученного путем вычитания из общего измеренного сопротивления C x базового сопротивления C xb, рассчитанного на основе измеренного базового давления на модели. Аналогичным образом, коэффициент подъемной силы представляет собой подъемную силу передней части корпуса.
Некоторые лаборатории выбрали для испытаний стандартную модель АГАРД-Б для периодической проверки качества измерений в своих аэродинамических трубах. [ 7 ] [ 8 ]
АГАРД-С
[ редактировать ]
На заседании Комиссии по испытаниям аэродинамических труб и моделей AGARD в Париже , Франция , в 1954 году было решено добавить третью конфигурацию модели к семейству калибровочных моделей AGARD, расширив корпус AGARD-B на 1,5 диаметра и добавив горизонтальное и вертикальное оперение Т-образной конфигурации. [ 2 ] Горизонтальное оперение имеет площадь, равную 1/6 площади крыла. Секции вертикального и горизонтального оперения представляют собой дугообразные профили, определенные идентично профилю крыла. За удлинением кузова на 1,5 D геометрия модели AGARD-C идентична геометрии AGARD-B. При этом положение точки снижения моментов (аэродинамического центра) такое же, как на АГАРД-Б. [ 1 ]
Опорное жало модели АГАРД-С идентично жалу модели АГАРД-Б, имеет длину 3 D позади основания модели и диаметр 0,5 D.
Более длинный корпус модели АГАРД-С и наличие хвоста позволяют легче обнаружить (по аномалиям в результатах испытаний в аэродинамической трубе), если ударные волны, отраженные от стенок аэродинамической трубы, проходят слишком близко к задняя часть модели. Наличие хвоста обычно делает эту модель более чувствительной, чем АГАРД-Б, к кривизне потока в аэродинамической трубе. [ 2 ] [ 9 ]
АГАРД-С в основном используется в трансзвуковых аэродинамических трубах, и база опубликованных результатов испытаний несколько меньше, чем у модели АГАРД-Б.
Чтобы снизить стоимость и создать более универсальные модели аэродинамических труб, реальные конструкции АГАРД-Б и АГАРД-С иногда реализуются как конфигурация АГАРД-Б, к которой на заднем конце можно прикрепить сегмент корпуса с Т-образным хвостовым оперением. образуют конфигурацию АГАРД-С.
Галерея
[ редактировать ]- Модели AGARD, используемые на базе ВВС Арнольд, Теннесси.
-
Модель АГАРД-Б, установленная на жало, показана в резервуаре под сверхзвуковой аэродинамической трубой А в Газодинамическом центре фон Кармана. -
Модель АГАРД-Б, установленная на жало, показана в испытательной секции сверхзвуковой аэродинамической трубы А в Газодинамическом центре фон Кармана. -
Модель АГАРД в конфигурации С установлена в 16-футовой трансзвуковой аэродинамической трубе. -
Модель АГАРД в конфигурации B установлена в 16-футовой трансзвуковой аэродинамической трубе.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Модели калибровки аэродинамической трубы, AGARD Спецификация 2, AGARD, 1958 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Хиллс Р., «Обзор измерений калибровочных моделей AGARD». Архивировано 14 июля 2014 г. в Wayback Machine , AGARDograph 64, Ассоциация авиационных исследований Бедфорд, Англия, 1961 г.
- ^ Спецификация моделей калибровки аэродинамической трубы AGARD, меморандум AGARD, AGARD, 1955 г.
- ^ Аоки Ю., Канда Х., Сато М., Нагаи С., Итабаши Ю., Нисиджима Х., Кимура Т. «Испытания стандартной модели AGARD-B в трансзвуковой аэродинамической трубе JAXA с высоким числом Рейнольдса 0,8 на 0,45 м» , JAXA-SP-09-005, Труды 81-го собрания Ассоциации ветровых технологий, 2009 г.
- ^ Пиланд, Р.О., "Сопротивление нулевой подъемной силы 60-градусного двигателя". тот Комбинация дельта-крыло-корпус (модель AGARD 2), полученная в результате испытаний в свободном полете с числами Маха от 0,8 до 1,7 дюйма, NACA TN-3081, Аэронавигационная лаборатория Лэнгли, NACA, 1954 г.
- ^ Андерсон К.Ф., Исследование аэродинамических характеристик модели B AGARD для чисел Маха от 0,1 до 1,0, AEDC-TR-70-100, Центр инженерных разработок Арнольда, 1970 г.
- ^ Дамлянович Д., Исакович Дж. и Рашуо Б., «Обеспечение качества данных в аэродинамической трубе Т-38 на основе тестирования стандартной модели» , Journal of Aircraft , Vol. 50, № 4 (2013), стр. 1141-1149. дои: 10.2514/1.C032081
- ^ Дамлянович Д., Витич А., Вукович Р., Исакович Дж., «Испытание калибровочной модели АГАРД-Б в тризвуковой аэродинамической трубе Т-38» , Научно-техническое обозрение. Архивировано 14 июля 2014 г. на Wayback Machine 56 (2), 2006 г., стр. 52-62.
- ^ Дамлянович Д., Вукович Р., Витич А., Исакович Дж., Ококолич Г. «Наблюдения за некоторыми испытаниями стандартной модели с Т-образным хвостовым оперением в трансзвуковой аэродинамической трубе» , Научно-техническое обозрение 66 (4), 2016, стр. 34-39.