Аэродинамическая труба цаги в жуковском

Аэродинамическая труба Т-109

• 
• 
• 
• 

Основные параметры

Число М потока	0.4–4.0
Число Re на 1 м	до 60∙10 6
Полное давление	80–560 кПА
Скоростной напор	до 140 кПа
Температура торможения	окружающей среды
Продолжительность пуска	до 15 мин.
Размеры рабочей части:
Сечение сопла	2.25 х 2.25 м
Длина рабочей части	5.5 м
Размеры объектов испытаний:
Длина модели	до 2.0 м
Размах крыла	до 1.5 м
Диапазон углов атаки (α)	-5º–15º
Диапазон углов скольжения(β)	+3º– -9º

Общее описание

Т-109 — сверхзвуковая аэродинамическая труба (АДТ) периодического действия, переменной плотности, полузамкнутого типа с обратным каналом, двумя эжекторами и регулируемым сверхзвуковым диффузором. Поток в трубе создается с помощью эжекторов, в которые подается сжатый воздух.

Рабочая часть — закрытая, с квадратным поперечным сечением, для проведения испытаний при числах М≤1.7 выполнена с перфорированными стенками в области расположения моделей. Степень перфорации горизонтальных стенок рабочей части изменяется от 0 до 18%, вертикальных — от 0 до 65%.

АДТ оснащена тремя типами подвесных устройств для стандартных видов испытаний: хвостовой державкой, ленточной подвеской и боковой державкой. Для исследования процессов отделения грузов от летательных аппаратов (ЛА) имеются специальные автоматизированные подвесные устройства с дистанционным управлением. Рабочие режимы воздушного потока АДТ реализуются с помощью набора жестких сопел и регулируемого сопла (М = 0.4. 4.0).

АДТ оборудована автоматизированным измерительно-вычислительным и управляющим комплексом для осуществления контроля, регистрации, сбора и обработки данных в процессе эксперимента.

Возможности

Аэродинамическая труба Т-109 обеспечивает проведение следующих видов экспериментальных исследований:

• совмещенные испытания по определению суммарных и распределенных аэродинамических характеристик моделей ЛА и их элементов;
• испытания по определению характеристик реактивных двигателей с моделированием выхлопных струй (qрасход

250 кг/с; холодных —Ро = 300 атм и горячих — Ро = 70 атм, Т= 2000°С);

определение характеристик статической и динамической аэроупругости моделей ЛА (флаттер, бафтинг, дивергенция, реверс);

определение аэродинамических характеристик отделяемых грузов и их носителей, исследование процессов отделения;

моделирование течений в отсеках вооружения моделей самолетов;

измерение пульсаций давления на поверхности модели ЛА (f = 0. 20 кГц);

исследование влияния числа Re на аэродинамические характеристики моделей Л А;

физические исследования.

Технологические преимущества

• Регулируемое сопло (М = 0.4. 4.0);
• Многократные модульные измерительные системы на базе стандартного интерфейса; цифровые системы автоматического управления параметрами М, Re, α, β; системы отображения данных эксперимента в реальном времени;
• Струйные установки с подводом сжатого воздуха для моделирования работы различных типов реактивных двигателей;
• Автоматизированные подвесные устройства с дистанционным управлением для исследования процессов отделения грузов от ЛА.

Практическое применение

Вышеперечисленные возможности аэродинамической трубы Т-109 широко используются для экспериментальных исследований моделей объектов самолетной, ракетной, космической техники и их конструктивных особенностей.

Источник

Аэродинамическая труба Т-116

• 
• 
• 
• 

Основные параметры

Число М потока	1.8–10.0
Число Re на 1 м	от 2∙10 6 до 4.2∙10 7
Полное давление	110–8000 кПА
Скоростной напор	8–120 кПа
Температура торможения	290–1075 К
Продолжительность пуска	до 300 с.
Размеры рабочей части:
Сечение сопла	1 х 1 м
Длина рабочей части	2.35 м
Диапазон углов атаки (α)	-6º– +30º(60º)
Диапазон углов скольжения(β)	-4º– +9º
Размер объектов испытаний
самолетов и крылатых ракет:
длина	до 1 м
площадь крыла	до 0.12 м 2
размах крыла	до 0.5 м
диаметр миделя фюзеляжа	до 0.12 м
слабо оперенных ракет большого удлинения:
длина	до 1 м
диаметр миделя фюзеляжа	до 0.25 м
возвращаемых космических аппаратов:
длина	до 0.6 м
диаметр миделя фюзеляжа	до 0.2 м

Общее описание

Т-116 — сверх- и гиперзвуковая аэродинамическая труба (АДТ) периодического действия с закрытой рабочей частью, регулируемым сверхзвуковым диффузором и трехступенчатым эжектором, работающая от баллонной емкости со сжатым воздухом с выбросом его в атмосферу.

Аэродинамическая труба имеет три независимых тракта подвода воздуха: один — для создания потоков сверхзвуковых скоростей (М = 1.8. 4.0) и два — для создания потоков гиперзвуковых скоростей с числами М = 5. 7 и М = 7. 10. Гиперзвуковые тракты оборудованы омическими подогревателями. Труба снабжена комплектом съемных сопел для создания потока с различными дискретными числами М.

АДТ оборудована шестикомпонентными электромеханическими весами и набором тензометрических весов для измерения сил и моментов моделей и их конструктивных элементов, автоматизированным измерительно-вычислительным и управляющим комплексом.

Возможности

Аэродинамическая труба Т-116 обеспечивает проведение следующих видов испытаний:

• определение суммарных аэродинамических характеристик моделей летательных аппаратов (ЛА) и их элементов;
• испытания моделей ЛА с протоком воздуха через внутренние каналы и имитацией струй реактивных двигателей;
• исследование интерференции конструктивных элементов моделей комплексных ЛА при их разделении;
• исследования способов управления сверх- и гиперзвуковыми ЛА;
• исследования ламинаризации пограничного слоя с помощью глубокого охлаждения поверхности модели ЛА;
• исследования распределений давления и тепловых потоков на поверхности модели;
• физические исследования (с получением теневых картин обтекания модели, с визуализацией предельных линий тока методом размывающихся капель краски, с кино-фото-видеорегистрацией обтекания модели и др.).

Технологические преимущества

• Числа Re, реализуемые в процессе эксперимента, близкик натурным в широком диапазоне чисел М;
• Механизм, позволяющий при испытаниях на тензовесах изменятьугол атаки модели в диапазоне 28°. 60°;
• Механизм быстрого ввода модели в поток;
• Установка для имитации струй реактивных двигателей путем выдува из сопл моделей сжатого воздуха;
• Установка, позволяющая изменять взаимное положение элементов комплексной модели при их разделении;
• Прибор (с системой охлаждения) для дистанционного управления непрерывно-дискретным отклонением рулей модели;
• Установка для глубокого охлаждения модели смесью жидкого и газообразного азота.

Практическое применение

Перечисленные возможности аэродинамической трубы Т-116 используются для экспериментальных исследований моделей объектов самолетной, ракетной, космической техники и их конструктивных элементов.

Источник

Аэродинамическая труба Т-102

• 
• 
• 

Основные параметры

Скорость потока	10–55 м/с
Число Re на 1 м	до 3.8∙10 6
Полное давление	атмосферное
Скоростной напор	до 1.9 кПа
Температура торможения	окружающей среды
Диапазон углов атаки (α)	-16°-40°
Диапазон углов скольжения(β)	±26°
Размеры рабочей части:
Сечение сопла (эллипс)	4.0 х 2.33 м
Длина рабочей части	4 м

Общее описание

Т-102 — аэродинамическая труба непрерывного действия, замкнутого типа, с двумя обратными каналами и открытой рабочей частью предназначена для исследования аэродинамических характеристик моделей самолетов на режимах взлета, посадки и малых скоростей полета. Поток в трубе создается двумя вентиляторами, каждый из которых приводится в движение электродвигателем постоянного тока мощностью 250 кВт.

Основные измерения в трубе выполняются на электромеханических весах. Контроль, регистрация, сбор и обработка результатов испытаний осуществляются на современном измерительно-вычислительном и управляющем комплексе в процессе эксперимента. В трубе на штатной ленточной подвеске испытываются модели с площадью крыла до 0.8 м 2 , размахом до 2.5 м и длиной до 2.5 м.

Возможности

Аэродинамическая труба Т-102 обеспечивает проведение следующих видов испытаний и исследований:

• определение суммарных аэродинамических характеристик моделей с помощью шестикомпонентных электромеханических весов, в том числе при моделировании влияния земли и работы двигателей;
• определение суммарных и локальных аэродинамических нагрузок на элементах модели, в том числе шарнирных моментов органов управления, с помощью одно- или многокомпонентных тензовесов;
• измерение распределения давления по поверхности модели с использованием электронных модулей;
• исследования скоса и торможения потока за моделью;
• испытание моделей с имитацией струй реактивных двигателей холодным сжатым воздухом;
• визуализация течения на поверхности модели с помощью шелковинок, масляной пленки и других методов.

Практическое применение

Вышеперечисленные возможности аэродинамической трубы Т-102 в течение 70 лет используются для экспериментальных исследований моделей летательных аппаратов различного назначения. Это одна из самых экономичных и производительных дозвуковых аэродинамических труб ЦАГИ.

Источник

Экспериментальная база

Комплекс аэродинамических труб и газодинамических установок содержит более 60 установок, обеспечивающих моделирование условий полета при скоростях от 10 м/с до чисел, соответствующих М=25. Натурные дозвуковые аэродинамические трубы Т-101 и Т-104 позволяют проводить испытания крупногабаритных моделей тяжелых летательных аппаратов и их элементов, маневренных самолетов с различным составом вооружения, натурных крылатых ракет с работающим двигателем, а также исследование аэродинамики, устойчивости, управляемости и флаттера различных летательных аппаратов при дозвуковых скоростях.

В дозвуковых трубах Т-102 и Т-103 проводятся исследования на аэродинамически подобных моделях широкого спектра характеристик самолетов различного назначения.

Вертикальная аэродинамическая труба Т-105 служит для исследования характеристик моделей вертолетов и изучения штопорных качеств самолетов.

Трансзвуковые аэродинамические трубы переменной плотности Т-106, Т-112, Т-128 предназначены для исследований моделей военных и гражданских самолетов и их вооружения для окончательной отработки аэродинамики в широком диапазоне чисел Маха (до М=1,05 в Т-106 и М=1,7 в Т-128) и чисел Рейнольдса.

Труба Т-128 обладает уникальной системой адаптивной перфорации, практически исключающей влияние стенок рабочей части на характеристики моделей, а оснащение ее сменными рабочими частями обеспечивает проведение всех известных видов аэродинамических экспериментов и существенно сокращает затраты времени на замену моделей и подготовку экспериментов.

Сверхзвуковые аэродинамические трубы Т-108, Т-109, Т-113, Т-114 служат для исследования моделей сверхзвуковых самолетов и ракет (ракеты небольших размеров могут испытываться с работающим двигателем). Изучаются аэродинамические характеристики, устойчивость и управляемость, флаттер, реверс, разделение объектов, аэродинамика силовых установок в широком диапазоне летных чисел Маха (от 0,4 до 6,0).

Наличие в аэродинамической трубе Т-109 многорежимного регулируемого сопла значительно расширяет ее экспериментальные возможности, особенно при исследованиях воздухозаборников силовых установок, флаттера ЛА.

Гиперзвуковые аэродинамические трубы Т-116 и Т-117 предназначены для испытаний моделей гиперзвуковых самолетов, ракет, космических аппаратов при скорости потока числа М=20.

Специализированные аэродинамические трубы СВС-2, ТПД и Т-131 предназначены для отработки аэродинамики силовых установок во всем летном диапазоне скоростей, вплоть до гиперзвуковых.

В вакуумных аэродинамических трубах ВАТ-3, ВАТ-102, ВАТ-103, ВАТ-104 проводятся исследования, связанные с созданием объектов воздушно-космической техники.

Некоторые из аэродинамических труб ЦАГИ достойны занесения в книгу рекордов Гиннесса. К ним относятся натурная дозвуковая аэродинамическая труба Т-101 с размером рабочей части 14×24 м, трансзвуковая труба Т-128 с рабочей частью размером 2,75×2,75 м, сверх- и гиперзвуковые трубы Т-116 и Т-117 с рабочей частью диаметром 1 м.

Такие установки, как, например, СМГДУ с магнитогидродинамичес-ким разгоном потока до скорости более 8000 м/с или УГСД с мультипликатором давления, в котором достигаются давления торможения в форкамере до 5000 атм, вообще не имеют аналогов в мире!

Лаборатории прочности имеют в своем составе залы с силовым полом и необходимое оборудование для статических и ресурсных испытаний натурных конструкций в сборе и отдельных агрегатов, а также электрогидравлические испытательные машины и стенды с усилием от 1 до 2500 т. Зал статических испытаний имеет площадь силового пола 3600 м 2 , а зал ресурсных испытаний — 6300 м 2 .

Комплекс теплопрочностных и акустических камер состоит из целого ряда термовакуумных установок, установки МАК -1 с размерами камеры 2×1,5×0,25 м и уровнем генерируемого шума до 162 дБ, реверберационной камеры РК-1500 с испытательным боксом 9×11×14 м. и уровнем генерируемого шума до 163 дБ, тепло-прочностной вакуумной камеры ТПВК, предназначенной для исследования прочности натурных космических аппаратов. Этот комплекс обеспечивает испытания конструкций при воспроизведении реальных силовых, температурных и акустических нагрузок, а также климатических условий, действующих на летательные аппараты во всем диапазоне их применения.

Двигательные и компрессорные стенды активно используются для экспериментальных исследований гиперзвуковых воздушно-реактивных двигателей (ГПВРД), комбинированных силовых установок (ТРД+ПВРД, ТРД+ПВРД+ЖРД), процессов горения топлива в до- и сверхзвуковых камерах сгорания (ПВРД и ГПВРД), воздухозаборников и сопел силовых установок с ВРД, систем газоструйного управления ЛА, компрессоров ТРД и ВРД.

Экспериментальная база для исследования динамики полета летательных аппаратов и систем управления состоит из различных пилотажных стендов, а также вычислительных комплексов для отработки структуры и функционирования цифровых систем управления, моделирования динамики движения аппаратов в реальном масштабе времени и др.

Воздушно-энергетический комплекс института обеспечивает работу аэродинамических труб всех типов, проведение прочностных испытаний и содержит компрессорно-газгольдерные станции для получения и хранения сжатого воздуха низкого (до 12 атм) и высокого (до 320 атм) давления в объемах до 120 000 м 3 .

Уникальность и национальная значимость экспериментальной базы ЦАГИ определяются, прежде всего, комплексностью ее состава, техническими характеристиками установок и научно обоснованной целесообразностью ее использования в процессе создания современной авиационной и ракетной техники военного и гражданского назначения, а также наземных и морских транспортных средств, инженерных сооружений, оборудования и систем топливно-энергети-ческого комплекса и много другого.

Источник