Снижение влияния вихрей Кармана на колебания флюгерного чувствительного элемента датчика аэродинамических углов

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.

1. Практическая аэродинамика маневренных самолетов / Под общ. ред. Н. М. Лысенко. М.: Воениздат, 1977. 439 с.

2. Боднер В. А. Системы управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1973. 504 с.

3. Филатов Г. А., Пуминова Г. С., Сильвестров П. В. Безопасность полетов в возмущенной атмосфере. М.: Транспорт, 1992. 272 с.

4. Макаров Н. Н. Системы обеспечения безопасности функционирования бортового эргатического комплекса: Теория, проектирование, применение / Под ред. В. М. Солдаткина. М.: Машиностроение, 2009. 760 с.

5. Клюев Г. И., Солдаткин В. М. Расчет погрешностей флюгерного датчика аэродинамических углов. Ульяновск: Ульяновск. политехн. ин-т, 1990. 40 с.

6. Солдаткин В. М. Методы и средства измерения аэродинамических углов летательных аппаратов. Казань: Издво Казан. гос. техн. ун-та, 2001. 448 с.

7. 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.

8. 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.

9. Киясбейли А. Ш., Перельштейн М. Е. Вихревые измерительные приборы. М.: Машиностроение, 1972. 152 с.

10. 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.

11. 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.

12. Блохинцев Д. И. Акустика неоднородной среды. М.: Гостехиздат, 1946. 168 с.

13. 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.

14. 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.

15. 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.