<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">pribor</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Приборостроение</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Journal of Instrument Engineering</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0021-3454</issn><issn pub-type="epub">2500-0381</issn><publisher><publisher-name>Национальный исследовательский университет ИТМО</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17586/0021-3454-2026-69-5-407-416</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">pribor-526</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>INFORMATION-MEASURING AND CONTROL SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Снижение влияния вихрей Кармана на колебания флюгерного чувствительного элемента датчика аэродинамических углов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Reducing the influence of Karman vortices on oscillations of a sensing element of a vane type aerodynamic angle sensor</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ефремова</surname><given-names>Е. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Efremova</surname><given-names>E. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Елена Сергеевна Ефремова — канд. техн. наук; кафедра электронного приборостроения и менеджмента качества; доцент</p><p>Казань </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Elena S. Efremova — PhD; Department of Electronic Instrumentation and Quality Management; Associate Professor</p><p>Kazan </p></bio><email xlink:type="simple">soldatkina1991@bk.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Солдаткин</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Soldatkin</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Вячеслав Владимирович Солдаткин — д-р техн. наук, профессор; кафедра электронного приборостроения и менеджмента качества; профессор</p><p>Казань </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vyacheslav V. Soldatkin — Dr. Sci., Professor; Department of Electronic Instrumentation and Quality Management; Professor</p><p>Kazan </p></bio><email xlink:type="simple">w-soldatkin@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Солдаткин</surname><given-names>В. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Soldatkin</surname><given-names>V. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Владимир Михайлович Солдаткин — д-р техн. наук, профессор; кафедра электронного приборостроения и менеджмента качества, профессор</p><p>Казань </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladimir M. Soldatkin — Dr. Sci., Professor; Department of Electronic Instrumentation and Quality Management; Professor</p><p>Kazan </p></bio><email xlink:type="simple">w-soldatkin@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева-КАИ</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>A. N. Tupolev Kazan National Research Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2026</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>10</day><month>06</month><year>2026</year></pub-date><volume>69</volume><issue>5</issue><fpage>407</fpage><lpage>416</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Национальный исследовательский университет ИТМО, 2026</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Национальный исследовательский университет ИТМО</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Национальный исследовательский университет ИТМО</copyright-holder><license xlink:href="https://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/526">https://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/526</self-uri><abstract><p>Для получения информации об аэродинамических углах атаки и скольжения в авиации широко применяются флюгерные датчики аэродинамических углов (ДАУ), флюгерные чувствительные элементы которых установлены в набегающем воздушном потоке. Показано, что при эксплуатации ДАУ на флюгерный чувствительный элемент кроме внешних атмосферных возмущений набегающего воздушного потока неблагоприятное влияние оказывают вихри Кармана, образуемые при периодическом срыве потоков со смежных обтекаемых поверхностей флюгера. Это обусловливает необходимость исследования влияния вихрей Кармана на колебание флюгерного чувствительного элемента в рабочих диапазонах эксплуатации ДАУ. Представлены модели, описывающие собственное движение флюгерного чувствительного элемента в режиме измерения аэродинамического угла, модели параметров вихрей Кармана и модели влияния вихрей Кармана на амплитуду и частоту вынужденных колебаний флюгерного чувствительного элемента. Приведены результаты апробации полученных моделей, свидетельствующие о возможности уменьшения амплитуды колебаний флюгерного чувствительного элемента и выходного сигнала флюгерного ДАУ.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Aerodynamic angle sensors (AAS) of a vane type are widely used in aviation to obtain information on aerodynamic angles of attack and sideslip. Their vane sensing elements are installed in the oncoming airflow. It is shown that during AAS operation, in addition to external atmospheric disturbances of the oncoming airflow, the vane sensing element is adversely affected by Karman vortices formed during periodic flow separation from adjacent streamlined surfaces of the vane. This necessitates studying the influence of Karman vortices on the vane sensing element oscillation within the AAS operating ranges. Models describing the proper motion of the vane sensing element in the aerodynamic angle measurement mode, models of Karman vortex parameters, and models of the influence of Karman vortices on the amplitude and frequency of forced oscillations of the vane sensing element are presented. The results of testing the obtained models are demonstrated, indicating the possibility of reducing the amplitude of oscillations of the weather vane sensitive element and the output signal of the weather vane AAS.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>аэродинамические углы</kwd><kwd>измерение</kwd><kwd>флюгерный чувствительный элемент</kwd><kwd>колебания</kwd><kwd>вихри Кармана</kwd><kwd>моделирование</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>aerodynamic angles</kwd><kwd>measurement</kwd><kwd>vane type sensor</kwd><kwd>oscillations</kwd><kwd>Karman vortices</kwd><kwd>modeling</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Практическая аэродинамика маневренных самолетов / Под общ. ред. Н. М. Лысенко. М.: Воениздат, 1977. 439 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lysenko N.M., ed., Prakticheskaya aerodinamika manevrennykh samoletov (Practical Aerodynamics of Maneuverable Aircraft), Moscow, 1977, 439 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Боднер В. А. Системы управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1973. 504 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bodner V.A. Sistemy upravleniya letatel'nymi apparatami (Aircraft Control Systems), Moscow, 1973, 504 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Филатов Г. А., Пуминова Г. С., Сильвестров П. В. Безопасность полетов в возмущенной атмосфере. М.: Транспорт, 1992. 272 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Filatov G.A., Puminova G.S., Sil'vestrov P.V. Bezopasnost' poletov v vozmushchennoy atmosphere (Flight Safety in a Disturbed Atmosphere), Moscow, 1992, 272 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Макаров Н. Н. Системы обеспечения безопасности функционирования бортового эргатического комплекса: Теория, проектирование, применение / Под ред. В. М. Солдаткина. М.: Машиностроение, 2009. 760 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Makarov N.N. Sistemy obespecheniya bezopasnosti funktsionirovaniya bortovogo ergaticheskogo kompleksa: Teoriya, proyektirovaniye, primeneniye (Safety Systems for the Functioning of the Onboard Ergatic Complex: Theory, Design, Application), Moscow, 2009, 760 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Клюев Г. И., Солдаткин В. М. Расчет погрешностей флюгерного датчика аэродинамических углов. Ульяновск: Ульяновск. политехн. ин-т, 1990. 40 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Klyuev G.I., Soldatkin V.M. Raschet pogreshnostey flyugernogo datchika aerodinamicheskikh uglov (Calculation of Errors of a Weathervane Aerodynamic Angle Sensor), Ulyanovsk, 1990, 40 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Солдаткин В. М. Методы и средства измерения аэродинамических углов летательных аппаратов. Казань: Издво Казан. гос. техн. ун-та, 2001. 448 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Soldatkin V.M. Metody i sredstva izmereniya aerodinamicheskikh uglov letatel'nykh apparatov (Methods and Means of Measuring Aerodynamic Angles of Aircraft), Kazan, 2001, 448 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Клюев Г. И., Макаров Н. Н., Солдаткин В. М., Ефимов И. П. Измерители аэродинамических параметров летательных аппаратов: Учеб. пособие / Под ред. В. А. Мишина. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2005. 509 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Klyuev G.I., Makarov N.N., Soldatkin V.M., Efimov I.P. Izmeriteli aerodinamicheskikh parametrov letatel'nykh apparatov (Meters of Aerodynamic Parameters of Aircraft), Ulyanovsk, 2005, 509 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Авиационные приборы, измерительно-вычислительные системы и комплексы: Принципы построения, алгоритмы обработки информации, характеристики и погрешности / Под ред. В. М. Солдаткина. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2014. 526 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Soldatkin V.M., ed., Aviatsionnyye pribory, izmeritel'no-vychislitel'nyye sistemy i kompleksy: Printsipy postroyeniya, algoritmy obrabotki informatsii, kharakteristiki i pogreshnosti) (Aircraft Instruments, Measuring and Computing Systems and Complexes: Design Principles, Information Processing Algorithms, Characteristics and Errors), Kazan, 2014, 526 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Киясбейли А. Ш., Перельштейн М. Е. Вихревые измерительные приборы. М.: Машиностроение, 1972. 152 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kiyasbeyli A.Sh., Perelshtein M.E. Vikhrevyye izmeritel'nyye pribory (Vortex Measuring Devices), Moscow, 1972, 152 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ефремова Е. С. Теоретические основы построения вихрей системы измерения высотно-скоростных параметров дозвукового летательного аппарата // Изв. ТулГУ. Технические науки, 2017. № 9–2. С. 166–176.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Efremova E.S. News of the Tula state university. Technical sciences, 2017, no. 9-2, pp. 166–176. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ефремова Е. С., Солдаткин В. М. Построение и погрешности системы воздушных сигналов на основе вихревого метода // Изв. вузов. Приборостроение. 2020. Т. 63, № 8. С. 749–755.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Efremova E.S., Soldatkin V.M. Journal of Instrument Engineering, 2020, no. 8(63), pp. 749–755. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Блохинцев Д. И. Акустика неоднородной среды. М.: Гостехиздат, 1946. 168 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Blokhintsev D.I. Akustika neodnorodnoy sredy (Acoustics of a Heterogeneous Medium), Moscow, 1946, 168 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Солдаткин В. М., Порунов А. А., Солдаткин В. В. Основы проектирования измерительных приборов и систем: Учеб. пособие. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2006. 380 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Soldatkin V.M., Porunov A.A., Soldatkin V.V. Osnovy proyektirovaniya izmeritel'nykh priborov i sistem (Fundamentals of Design of Measuring Instruments and Systems), Kazan, 2006, 380 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Клименко С. Ю., Савинов А. П. Математическое моделирование биений, возникающих при суперпозиции акустических сигналов // Изв. Томского политехн. ун-та. 2010. Т. 316, № 2. С. 135–142.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Klimenko S.Yu., Savinov A.P. Bulletin of Tomsk Polytechnic University, 2010, no. 2(316), pp. 135–142. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гнюсов К. С., Савинов А. П. Экспериментальное исследование условий возникновения низкочастотной модуляции биения огибающей // Современная техника и технологии: Тр. XIII Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых. Томск: Изд-во ТПУ, 2007. Т. 2. С. 316–318.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gnyusov K.S., Savinov A.P. Sovremennaya tekhnika i tekhnologii (Modern engineering and technology), Proc. of the XIII Intern. Scientific and Practical Conf. of Young Scientists. Tomsk, 2007, vol. 2, рр. 316–318. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
