Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> История -> Афанасьев В.А. -> "Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов" -> 55

Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов - Афанасьев В.А.

Афанасьев В.А. , Барсуков B.C., Гофин М.Я., Захаров А.Н., Стрельченко, Н.П. Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов. Под редакцией Холодкова Н.В. — М.: МАИ, 1994. — 412 c.
ISBN 5-7035-0318-3
Скачать (прямая ссылка): experokla1994.djvu
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 149 >> Следующая

При проектировании установок акустического нагружения и разработке методик испытаний решаются следующие основные задачи:
1. Разрабатываются источники интенсивного шума.
2. Формируется требуемое акустическое поле вокруг объекта испытаний.
3. Разрабатываются измерительные системы.
Общие требования к акустическим стендам, предназначенным для испытаний конструкций ЛА и его элементов, сводятся к следующему:
— необходимо воспроизводить уровни акустических нагружений, близкие к эксплуатационным;
— параметрический ряд стендов должен обеспечивать проведение прочностных, контрольных и сертификационных испытаний как элементов, узлов и агрегатов Л А, так и его систем и изделия в целом;
153
— стенды должны позволять воспроизводить случайные широкополосные и узкополосные процессы акустического нагружения с заданной формой спектра в полосе частот 20 — 2000 Гц, а также создавать заданное распределение уровней звука на облучаемой поверхности;
— как управление процессом нагружения объекта испытаний, так в сбор и обработка получаемой информации (звукового давления, вибрк» ций, напряжения) должны быть автоматизированы. В условиях действия звукового давления в диапазоне от 150 до 170 дБ и выше в конструкция ЛА возникают значительные напряжения, которые могут вызвать устало* стное разрушение после даже кратковременного нагружения.
Наиболее распространенный вид усталостных повреждений обшивке от акустических воздействий — разрушение отдельных панелей, оболочек и подкрепляющих элементов, особенно в местах значительной кон* центрации напряжений вблизи заклепочных швов и отверстий.
В натурных условиях элементы конструкции ЛА подвергаются интенсивному акустическому нагружению на трех основных этапах: 1) старт; 2) выход на трансзвуковую скорость при подъеме; 3) спуск и торможение ЛА в плотных слоях атмосферы на этапе старта
Мощное акустическое поле возникает от высокотемпературных струй газа, истекающих из реактивных двигателей, которые взаимодействуют с окружающей средой и с частями наземного комплекса.
Шум от РД возникает в результате колебаний давления у пограничных слоев в результате взаимодействия высокоскоростной струн газа и окружащего воздуха.
Для определения звуковой мощности реактивной струи в зависимости от скорости истечения струи можно использовать следующие зависимости:
где к$ — коэффициент пропорциональности, который растет с увеличением скорости истечения. Для 0,5 < М < 1
Для М < 0,5
Ро<Ч>
где к0= (2,5;...;4,5)- 1(Г5. Для М = 2,0 + 3,5
W= 6 КГ3
Ро
54
Здесь р — плотность газового потока струи; V — скорость истекающей струи относительно окружающего воздуха; р0 — плотность окружающей среды; Оо — скорость звука в окружающей среде; И — диаметр сопла.
Из приведенных зависимостей видно, что интенсивность шума истекающей струи максимальна при работе двигателя на земле, когда скорость течения газов относительно окружающего воздуха достигает наибольшего значения.
С возрастанием скорости движения ЛА интенсивность акустического поля давления от реактивных двигателей на поверхности его корпуса снижается. Снижается и общий уровень вибраций элементов конструкции. Затухают низкочастотные упругие колебания ЛА, вызванные резким выходом двигателей на режим.
С другой стороны, по мере роста скоростного напора повышается интенсивность вибраций, обусловленных пульсацией внешнего аэродинамического давления.
На поверхности ЛА под турбулентным пограничным слоем наблюдается случайное по пространству и времени поле интенсивных пульсаций давления звукового диапазона частот. Уже сама турбулентность пограничного слоя в сжимаемом потоке является источником излучения звуковой энергии. Однако интенсивность пульсаций давления на обтекаемой поверхности за счет акустического излучения турбулентности даже при больших числах Маха существенно меньше интенсивности псевдозвуковых пульсаций давления. Эти пульсации давления и являются основными источниками шума от пограничного слоя. Зависимости статистических характеристик пульсаций давления в турбулентном пограничном слое от аэродинамических параметров получают на основании результатов экспериментальных исследований. Указанные пристеночные пульсации давления относятся к случаю установившегося развитого турбулентного пограничного слоя на гладкой поверхности при нулевом продольном градиенте давления.
Небольшой отрицательный градиент давления приводит к сильному уменьшению высокочастотных составляющих пульсаций давления, практически не оказывая влияния на низкочастотные пульсации давления.
Положительный градиент давления (не приводящий к отрыву пограничного слоя) вызывает рост низкочастотных составляющих, при этом не изменяются высокочастотные составляющие спектра, из-за чего увеличивается среднеквадратичное значение пульсаций давления в турбулентном пограничном слое.
Наличие выступающих элементов при большом положительном градиенте давления приводит к срыву потока. В зонах отрыва наблюдаются интенсивные пульсации давления, превышающие пульсации Давления в невозмущенном пограничном слое в 4—5 раз.
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 149 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed