nguphysСибирский физический журналSIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS2541-9447Новосибирский государственный университет10.25205/2541-9447-2022-17-3-22-28nguphys-209Research ArticleФИЗИКА ЖИДКОСТИ, НЕЙТРАЛЬНЫХ И ИОНИЗОВАННЫХ ГАЗОВPHYSICS OF A FLUID, NEUTRAL AND IONIZED GASESПрименение акселерометров при измерении аэродинамических сил в установках кратковременного действияApplication of Accelerometers for Measuring Aerodynamic Forces in Short-Term FacilitiesМасловА. А.MaslovA. A.

Маслов Анатолий Александрович, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, лаборатория № 13

Новосибирск

Maslov Anatoliy Aleksandrovich, PhD, Professor, Chief Researcher, Lab 13

Novosibirsk

maslov@itam.nsc.ruСтаровА. В.StarovA. V.

Старов Алексей Валентинович, кандидат технических наук, научный сотрудник, лаборатория № 13

Новосибирск

Starov Aleksei Valentinovich, PhD, Researcher, Lab 13

Novosibirsk

starov@itam.nsc.ruЦырюльниковИ. С.TsyryulnikovI. S.

Цырюльников Иван Сергеевич, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, лаборатория № 13

Новосибирск

Tsyrulnikov Ivan Sergeevich, PhD, Senior Researcher, Lab 13

Novosibirsk

tsivan@itam.nsc.ruИнститут теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАНРоссияKhristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RASRussian Federation2022151220221732228Copyright © Маслов А.А., Старов А.В., Цырюльников И.С., 20222022Маслов А.А., Старов А.В., Цырюльников И.С.Maslov A.A., Starov A.V., Tsyryulnikov I.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nguphys.elpub.ru/jour/article/view/209

Развиты методы восстановления аэродинамических сил, основанные на использовании данных измерений весовыми элементами и акселерометром. Разработан метод обработки сигналов, позволяющий провести коррекцию данных измерений весовых элементов с помощью дополнительных данных по ускорению элементов опоры. Приведены примеры применения предложенного метода в условиях аэродинамической трубы импульсного действия в экспериментах на массивных моделях, как с постоянными, так и падающими во время испытания параметрами потока. Показано увеличение точности измерений однокомпонентных силоизмерительных датчиков.

Methods for restoring aerodynamic forces based on the use of measurement data by balance elements and an accelerometer have been expanded. A signal processing method has been developed that makes it possible to correct the measurement data of balance elements using additional data on the acceleration of support elements. Examples of the application of the proposed method under the conditions of a pulsed wind tunnel in experiments on massive models, both with constant and decreasing flow parameters during the test, are given. An increase in the measurement accuracy of single-component force-measuring sensors is shown.

акселерометрвесовой элементаэродинамические силыколебанияаэродинамический экспериментимпульсное изменение параметров теченияaccelerometerbalance elementaerodynamic forcesoscillationsaerodynamic experimentimpulsive change in flow parametersРабота выполнена в рамках государственного задания (№ гос. регистрации 121030500162-7). Авторы благодарны Центру коллективного пользования «Механика» за предоставленное оборудование для проведения экспериментов.The research was carried out within the state assignment of Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (project No 121030500162-7). The study was conducted at the Equipment Sharing Center «Mechanics» of ITAM SB RAS.ReferencesГорбачев Н. А., Горбушин А. Р., Крапивина Е. А., Судакова И. А. Применение акселерометров для измерения углов тангажа и крена в аэродинамическом эксперименте // Измерительная техника. 2012. № 8. С. 25–28.Gorbachev N. A., Gorbushin A. R., Krapivina E. A., Sudakova I. A. Application of accelerometers for measuring pitch and roll angles in an aerodynamic experiment. Izmeritelnaia technika, 2012, no. 8, pp. 25–28. (in Russ.)Carbonato M. Aerodynamic Force Measurements in the VKI Longshot Hypersonic Facility // New Trends in Instrumentation for Hypersonic Research. 1993. P. 317–325.Carbonato M. Aerodynamic Force Measurements in the VKI Longshot Hypersonic Facility. New Trends in Instrumentation for Hypersonic Research, 1993, pp. 317–325.Saravanan S., Jagadeesh G., Reddy K. P. J. Aerodynamic Force Measurement Using 3-Com­ponent Accelerometer Force Balance System in a Hypersonic Shock Tunnel // Shock Waves. 2009. Vol. 18. P. 425–435.Saravanan S., Jagadeesh G., Reddy K, pp. J. Aerodynamic Force Measurement Using 3-Component Accelerometer Force Balance System in a Hypersonic Shock Tunnel. Shock Waves, 2009, vol. 18, pp. 425–435.Kulkarni V., Reddy K. P. J. Accelerometer-Based Force Balance for High Enthalpy Facilities // Journal of Aerospace Engineering. 2010. Vol. 23, iss. 4.Kulkarni V., Reddy K. P. J. Accelerometer-Based Force Balance for High Enthalpy Facilities. Journal of Aerospace Engineering, 2010, vol. 23, iss. 4.Balakalyani G., Jagadeesh G. An accelerometer balance for aerodynamic force measurements over Hypervelocity Ballistic models in shock tunnel // Measurement. 2019. Vol. 136. P. 636–646.Balakalyani G., Jagadeesh G. An accelerometer balance for aerodynamic force measurements over Hypervelocity Ballistic models in shock tunnel. Measurement, 2019, vol. 136, pp. 636–646.Копьев В. Ф., Храмцов И. В., Пальчиковский В. В. Исследование частоты пика в шуме турбулентного вихревого кольца // Акустический журнал. Атмосферная аэроакустика, 2019, Т. 65, № 3. С. 353–361.Kopiev V. F., Khramtsov I. V., Palchikovsky V. V. Investigation of the peak frequency in the noise of a turbulent vortex ring . Akusticheskii jurnal. Atmosfernaia aeroakustika, 2019, vol. 65, no. 3, pp. 353-361. (in Russ.)Fomin V. M., Kharitonov A. M., Maslov A. A., Shiplyuk A. N., Shumskii V. V., Yaroslavt­sev M. I., Zvegintsev V. I. Hypersonic Short-Duration Facilities for Aerodynamic Research at ITAM, Russia // Experimental methods of shock wave research. Shock Wave Science and Tech­nology Reference Library book series. 2015. Vol. 9. P. 315–346.Fomin V. M., Kharitonov A. M., Maslov A. A., Shiplyuk A. N., Shumskii V. V., Yaroslavtsev M. I., Zvegintsev V. I. Hypersonic Short-Duration Facilities for Aerodynamic Research at ITAM, Russia. Experimental methods of shock wave research. Shock Wave Science and Technology Reference Library book series, 2015, vol.9, pp. 315–346.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.