Современные особенности и место модельного эксперимента при разработке элементов летательного аппарата

— размеры (габаритные) мелкомасштабной модели должны позво-

лять устанавливать изготовленную модель в рабочую зону аэродина-

мической трубы;

— материал моделей должен соответствовать нагрузкам, действу-

ющим на модель как во время эксперимента, так и при монтаже в

рабочей зоне установки (не допускается разрушение модели при про-

ведении испытаний).

Полученные CAD-модели в дальнейшем использовались при про-

изводстве мелкомасштабных моделей для стендового эксперимента, в

том числе:

— в CAM модуле NX при создании программы для станка с ЧПУ

(алюминиевая модель для сверхзвуковых испытаний);

— для подготовки производства стереолитографической SLA-

модели (для испытаний в дозвуковой аэродинамической трубе);

— для контроля геометрических параметров произведенных моде-

лей бесконтактным методом измерений с использованием установки

лазерного сканирования.

Эти же CAD-модели использовались для поведения расчетного ис-

следования в системе ANSYS как для предварительной оценки проч-

ностных характеристик мелкомасштабных моделей (условие неразру-

шения в ходе стендовых испытаний), так и для получения аэродинами-

ческой картины потока для каждого из двух режимов — сверхзвуково-

го и дозвукового с учетом привнесенных конструктивных изменений

(крепеж, дренаж и пр.).

Подготовка и проведение стендового эксперимента.

Стендовый

эксперимент в общем случае предполагает следующую последователь-

ность действий:

— производство исследуемых образцов (мелкомасштабных моде-

лей);

— подготовка установки, включающая в себя отладку режимов ра-

боты, монтаж испытываемой модели, подключение регистрирующего

оборудования;

— выполнение зачетных запусков, протоколирование результатов;

— обработка и анализ полученных результатов.

Для сверхзвукового участка траектории использовалась модель

(рис. 3,

), лобовая часть которой геометрически подобна СА с ОАТУ,

а хвостовая (посадочная) часть модели предназначена для установки

на тензовесы в рабочей области импульсной аэродинамической трубы

(МАУ). Эксперимент готовился под следующие параметры: скорость

потока в рабочей зоне 1,86М; время воздействия 1,5 с. Реакция модели

регистрировалась тензовесами и высокоскоростной камерой.

В CAD-системе NX была спроектирована мелкомасштабная мо-

дель, которая сначала использовалась для оценки на прочность в CAE-

системе ANSYS (для уточнения диаметра и длины перехода между

34 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2016. № 1