Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов - Афанасьев В.А.
ISBN 5-7035-0318-3
Скачать (прямая ссылка):
Акустическая мощность высокочастотных генераторов не превышает 30 кВт, а диапазон частот регулируемой части спектра 20 — 1200 Гц.
Рис. 2.73. Схема статической (газоструйной) сирены: 1 - корпус сирены; 2 - резонатор рупора; 3 - поршень; 4 - отсоединенный прямой скачок уплотнения (участок нестабильности истечения); 5 - коническое сопло
Мощность низкочастотных генераторов достигает 400 кВт в регулируемой части спектра 20 — 500 Гц.
В высокочастотном генераторе (рис. 2.74) основным элементом, создающим звук, является модулирующий клапан, состоящий из двух соосно установленных цилиндров: подвижного 5 и неподвижного 6. В каждом цилиндре имеются концентрически расположенные щели для пропускания воздуха. Верхние концы цилиндров плотно соединены между собой. Неподвижный цилиндр 6 при помощи элемента 75, формирующего проточный канал за модулятором, и трубки 2 закреплен в центральной секции магнита 14.
Отличительная особенность этого генератора — наличие в подвижном цилиндре кольцевой пружины, выполненной в виде нескольких рядов щелей. Промежутки между смежными рядами щелей при осевой нагрузке имеют то же назначение, что и тороидальные кольца или балки. Промежутки между соседними щелями служат как бы стержнями между тороидальными балками. Подобного рода подвеска подвижной системы обеспечивает достаточно высокую соосность сопряженной пары цилиндров и, следовательно, высокую устойчивость к износу. В нижней части подвижного элемента модулятора имеются обмотки катушки возбуждения 76. При взаимодействии протекающего в ней тока с магнитным полем в воздушном зазоре секции 7 и 14 постоянного магнита подвижный цилиндр начинает колебаться, изменяя площадь проходных сечений щелей в неподвижном цилиндре 6. Степень перекрытия этих щелей определяет уровень звукового давления в горловине 4 генератора.
Магнитная система модулятора выполнена в виде замкнутого блока, элементами которого являются секции 7 и 14 магнита, кольцо 72, диск 77 и соединительные стойки 8. Блок магнита закреплен во втулке 75, жестко соединенной с корпусом 7.
Для подвода воздуха к модулирующему устройству на внешней поверхности втулки 13 предусмотрены прорези. Сжатый воздух подводится к генератору через патрубок 10 и фильтр 9. Основная часть его используется в модулирующем клапане, а относительно небольшая часть расходуется на охлаждение катушки возбуждения. Охлаждающий воздух проходит через кольцевую щель магнита и затем через трубку 2 выходит в горловину рупора 3.
Виды акустических испытаний и методы их проведения
Для изучения акустического воздействия на изделие проводят следующие испытания:
— наземные натурные непосредственно на изделии;
173
— на открытом стенде с работающим двигателем;
— в закрытых боксах с натурным источником шума;
— в акустических камерах.
Наземные натурные испытания позволяют наиболее полно приблщ» зиться к эксплуатационным условиям, а следовательно, обеспечить полную проверку прочности конструкции и функционирования бортового оборудования. Такие испытания являются заключительными в общей программе отработки КЛА на акустические воздействия. Недостатком таких испытаний является их высокая стоимость, так как в течение всех испытаний двигатели, генерирующие акустическое поле, должны работать на максимальной мощности. Полетные условия акустического нагружения в наземных условиях практически не воспроизводятся.
Испытания на открытом стенде с работающим двигателем более экономичны. На таких стендах можно испытывать крупные изделия. Ускорение испытаний и соблюдение требуемых уровней нагрузки в данном случае достигаются выбором положения испытуемых объектов относительно источника шума. Режимы испытаний устанавливают на основе натурных изменений звуковых нагрузок и деформаций в контрольных точках поверхности изделия.
Испытания в закрытых боксах позволяют получить более высокие уровни акустических нагрузок, чем на открытом стенде, в результате чего сокращается продолжительность испытаний. Недостатком этих испытаний является некоторое искажение звукового поля по сравнению с натурными условиями.
Испытания в специальных акустических камерах, где создаются условия, близкие к натурным, позволяют получать наиболее достоверную информацию о работоспособности испытуемого объекта. Однако ограниченный объем этих камер не позволяет проводить испытания крупногабаритных объектов.
После внешнего осмотра изделий и измерения параметров, предусмотренных техническими условиями, изделия крепят на специальной оснастке с учетом допускаемых эксплуатационных положений. Нагружаемые изделия нужно испытывать с реальными механическими нагрузками или их эквивалентами.
Испытания проводят с одновременным воздействием на изделие заданного равномерного звукового давления и определенного спектра частот. Важное значение имеет состав акустического спектра мощности источника звукового давления. Продолжительность испытаний определяется требованием программы испытаний и техническими условиями на изделие.
При испытаниях необходимо обнаруживать у изделий резонансные частоты, на которых амплитуда колебаний точек крепления максимальна.
