Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов - Афанасьев В.А.
ISBN 5-7035-0318-3
Скачать (прямая ссылка):
В качестве датчиков обратной связи в системе регулирования используют микрофоны 13у устанавливаемые в контрольных точках бокса. Для ввода в систему регулирования сигналы, поступающие от микрофонов, усиливаются и усредняются и, пройдя коммутатор /б, поступают в полосовой анализатор спектра 75, аналогичный по составу анализатору устройства 9. Пройдя среднеквадратичный детектор /7, уровни сигнала в полосах с помощью мини-ЭВМ сравниваются с заданными уровнями, в результате чего вырабатывается сигнал корректировки, поступающий на усилители задающих фильтров устройства 9, благодаря чему автоматически поддерживается уровень звукового давления в камере.
Достаточно хорошее приближение к заданным характеристикам акустического нагружения можно получить при использовании десяти микрофонов. Одно из основных достоинств такой автоматической системы регулирования — быстрота настройки на требуемый режим испытания объекта.
Обычно при таких испытаниях требуется измерять звуковое давление, деформацию и вибрацию. Для этого в комплексе технологического оборудования предусматривается система сбора, измерения и обработки получаемых данных. Эта система должна контролировать среднеквадратичные значения измеряемых величин в ходе эксперимента, регистрировать процессы на магнитной ленте и затем обрабатывать их на анализаторах.
Каналы бегущей волны (рис. 2.69) используются для испытаний элементов обшивки ЛА на акустическую выносливость в ближнем акустическом поле (граница зоны смешивания турбулентной струи) с направлением фронта распространения звуковых волн по касательной к поверхности обшивки.
Установка представляет собой туннельный канал (волновод) 4 с сечением прямоугольной формы. Размеры поперечного сечения канала выбирают в зависимости от габаритных размеров испытуемых панелей, отношение ширины канала к высоте должно быть не менее 1:5. Испытуемую панель б устанавливают в рабочую часть блока 5 установки заподлицо с внутренней поверхностью стенки канала.
Корпус волновода 4 установки выполняют железобетонным или полностью металлическим, сварной конструкции. Коэффициент звукопоглощения стен волновода должен быть не выше 1,6%. Звуковые колебания в канале возбуждаются при помощи генераторов-сирен 2,
166
устанавливаемых в головной части установки. Одно из главных требований воспроизведения бегущих волн — отсутствие отражения звука оТ стен канала и его торца. Для выполнения этого требования в концевой части канала устанавливают звукопоглощающие клинья 7, которые в некоторых случаях увеличивают длину установки до 10—15 м. Системы электрического и пневматического питания генераторов, управления и измерительная примерно такие же, как и в реверберацион-яых камерах. Уровень акустической мощности до 170 дБ.
7 * 5
ш 1
П П 15 в
Рис 2.69. Схема установки бегущей волны: 1 - воздушный фильтр; 2 - сирены; 3 - рупоры; 4 - волновод; 5 - блок установки объекта '-испытаний; б - панель; 7 - звукопоглощающие клинья; 8 - глушитель; 9 - виброизоляторы; 10 - задвижки; 11 - дроссель; 12 - ресивер; 13 - усилитель мощности; 14 - формирующие фильтры; 15 - генератор
Комбинированные установки сочетают преимущества ревербераци-онной камеры и установок с бегущей звуковой волной. Они содержат систему акустических генераторов с рупорами, переходящими в секцию бегущей волны, обычно прямоугольного поперечного сечения, Аля испытания панелей при достаточно высоких уровнях шума и следующую за ней реверберационную камеру для испытаний на меньших Уровнях звукового давления объемных отсеков ЛА.
167
При необходимости на стенках реверберационной камеры иногда ставят шумопоглощающие клинья, и тогда установка работает в ре*^ ме бегущей волны.
К недостаткам комбинированной установки можно отнести небл*. гоприятное влияние отраженных звуковых волн на характеристики ля в секции бегущих волн при относительно малых размерах оконечной камеры.
Генераторы акустических нагрузок
В качестве генераторов акустических нагрузок могут применяться следующие устройства:
1. Реактивные двигатели, где кинетическая энергия струи воздуха (I*. за), истекающего из сопла, преобразуется в акустическую энергию.
2. Электродинамические громкоговорители, с помощью которых можно получить практически любой спектр частот.
Принципиальная схема устройства электродинамического громкоговорителя показана на рис. 2.70. В кольцевом воздушном зазоре магнитной цепи, состоящей из постоянного магнита / и магнитопро-вода 2, 5, 4, в радиальном направлении проходит постоянный магнитный поток. В этом зазоре помещается звуковая катушка 5, к которой приложено переменное напряжение звуковой частоты.
Ток, проходя через катушку, взаимодействует с постоянным потоком и создает силу, приводящую в колебание катушку и скрепленную
с ней диафрагму (диффузор) 8. Диффузор, обычно бумажный, представляет собой конус, имеющий в основании окружность или эллипс и прямую или криволинейную образующую. По внешнему краю диффузор имеет гофрированный подвес 7. Назначение подвеса — создать диффузору возможность колебаться поршне-образно в более широком диапазоне частот и увеличить диапазон линейной зависимости сила — смещение диффузора. У свое! вершины диффузор, а вместе с ним звуковая катушка удерживаются в коаксиальном относительг но зазора магнитной цепи положении с помощью центрирующее
