Opis przygotowań i metodyka prowadzenia badań tunelowych wirników nośnych wiropłatów w ujęciu odwzorowania modelowego wahliwego wirnika wiatrakowca

• Autorzy: Krysztofiak G.

Warianty tytułu

EN

Description of research methodology of main rotors wind tunnel tests in terms of autorotation teetering autogyro!s rotor modelling

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejszy artykuł zawiera opis przygotowań i sposób realizacji pomiarów obciążeń aerodynamicznych modelu wirnika wiatrakowca I-28 wykonanego w skali 1:3 przeprowadzonych w ramach projektu: „Technologia wdrożenia do praktyki gospodarczej nowego typu wiropłatowego statku powietrznego”. Zakres prac obejmował projekt, wykonanie i badania modelu wirnika z odwzorowaniem kinematyki ruchów rzeczywistego obiektu. W ramach pracy wykonano, uwzględniając kryteria podobieństwa dynamicznego i geometrycznego, kompozytowe łopaty modelowego wirnika. Dostosowano stanowisko do badań wiropłatów do potrzeb niniejszego projektu. Wykonano wahliwą głowicę wirnika oraz przeprowadzono próby wytrzymałościowe newralgicznych elementów głowicy. Opracowano i wdrożono zaawansowany program do zbierania i przeliczania danych pomiarowych. Cześć badawcza została przeprowadzona w Instytucie Lotnictwa w tunelu aerodynamicznym o średnicy 5 metrów z otwartą przestrzenią pomiarową. Model wirnika zamontowano na ustawionym w przestrzeni pomiarowej stanowisku. Badania przeprowadzono przy użyciu wagi tensometrycznej umieszczonej wewnątrz jednostki pomiarowo-sterującej „PS”. Mierzono sześć składowych obciążeń aerodynamicznych w tym trzy siły i trzy momenty oraz siłę w popychaczu łopat i kąt wahań wirnika. Ze względu na specyficzny charakter testowanego obiektu jakim jest wiatrakowiec w badaniach wirnika zwrócono szczególną uwagę na pomiary w stanach autorotacji. W badaniach nie uwzględniono wpływu ziemi oraz obecności śmigła napędowego wiatrakowca. Artykuł może posłużyć jako kompendium wiedzy w prowadzeniu wirnikowych badań tunelowych, zawiera przy tym cenne wskazówki co do zakresu koniecznych do przeprowadzenia prac pomocniczych.

EN

This article describes the preparation and performance of aerodynamic characteristics measurement of an I-28 autogyro’s rotor model made in 1:3 scale carried out under the „Technology of Implementing in the Economic Practice of a New Type of Rotary-Wing Aircraft” project. The scope of work included the design, manufacturing and testing of the rotor’s model. The work included manufacturing of composite rotor’s blades, taking into account the criteria for dynamic and geometric similarity. The stand for rotors research was adjusted for the purpose of this project. A teetering rotor’s head was made and strength tests of critical elements of the rotor’s head were carried out. An advanced system for collecting and converting measurement data was developed and implemented. The research part was performed at the Institute of Aviation in the 5 - meter diameter wind tunnel with open space section. The model was mounted on the rotor station set in the test section. The tests were performed using the six components strain gauge balance placed in the „PS” control unit. Special attention was paid to autorotation conditions of the rotor. The study does not include the impact of ground and the presence of the autogyros’ propeller drive. The article may serve as a source of knowledge in other rotors’ tunnel tests and provides valuable guidance as to the range of ancillary works which need to be carried out.

Słowa kluczowe

PL

metodyka prowadzenia badań tunelowych; próby i badania; badania tunelowych wirników nośnych; odwzorowanie modelowe; wahliwy wirnik wiatrakowca

EN

reserarch methodology of main rotors wind tunell tests; terms of autorotation teereting autogyro's rotor modelling

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 10 (219)
• Strony: 227--233
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6, poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Krysztofiak G.

• Instytut Lotnictwa

Bibliografia

• [1] Zaks N.: Podstawy aerodynamiki doświadczalnej, Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, Warszawa, 1957.
• [2] Szczepanik T.: Dobór parametrów konstrukcyjnych wiatrakowca IL-28 dla zapewnienia równowagi podłużnej w wybranych stanach lotu, Instytut Lotnictwa, Warszawa, 2010.
• [3] Bratuchin J. P.: Projektowanie i konstrukcja śmigłowców, Państwowe Wydawnictwa Techniczne, Warszawa, 1958.
• [4] Krysztofiak G.: Zadanie techniczne na projektowanie łopaty modelu dwu-łopatowego wirnika wiropłatowego statku powietrznego, Raport R13003_33/BA/09/IG, Instytut Lotnictwa, Warszawa, 2009.
• [5] Stalewski W.: Definicja profilu łopaty wirnika nośnego dla nowego typu wiropłatowego statku powietrznego, Raporty R13003-01_BBA2, Instytut Lotnictwa, 2009.
• [6] Stalewski W.: Projekt wykonawczy zewnętrznej powierzchni modelu łopaty wirnika nośnego wiatrakowca, Raporty R13003-02_BBA2, Instytut Lotnictwa, 2009.