весы аэродинамические

весы́ аэродинами́ческие — установка или система для измерения составляющих аэродинамических сил и моментов, действующих на модель в аэродинамической трубе. Каждая составляющая воспринимается отдельным измерительным каналом — компонентом. В. а. могут иметь от одного до шести компонентов. По принципу действия В. а. подразделяются на механические и электрические (тензометрические).

Механические В. а. состоят из жёсткой рамы (расположена за границами потока аэродинамической трубы) и связанных между собой рычажных систем, удерживающих её в положении равновесия; выходные звенья рычажных механизмов соединены с измерительными приборами. Модель устанавливается на раме с помощью стоек или растяжек; имеется также механизм дистанционного изменения углов установки модели. В процессе эксперимента усилие, развиваемое выходным звеном какой-либо рычажной системы, пропорционально одноимённой составляющей аэродинамической силы или момента, действующей на модель. Измерение усилия осуществляется при помощи автоматических коромысловых весовых элементов с подвижными грузами либо электрическими динамометрами. В том и другом случаях значение усилия преобразуется в электрический сигнал с целью его регистрации и дальнейшей обработки на электронно-вычислительной машине. Полный диапазон измерения механических весов разбивается на ряд поддиапазонов. Погрешность весов, приведённая к поддиапазону, ~ 0,05%.

Электрические В. а. состоят из упругого тела, чувствительных элементов и преобразователей деформации чувствительных элементов (обычно тензорезисторных) в электрический сигнал. Чувствительные элементы выполнены вместе с телом и ориентированы так, чтобы деформация элемента, вызванная соответствующей составляющей аэродинамической силы или момента, была максимальной. Различают два типа электрических В. а. — с вынесенными чувствительными элементами и с элементами, расположенными внутри модели. Для измерения всего диапазона возможных значений составляющих аэродинамической силы и момента, реализуемых в данной аэродинамической трубе, обычно требуется ряд В. а. Погрешность электрических В. а., приведённая к диапазону, составляет 0,3—0,5%.

Показания В. а. связаны с составляющими аэродинамической силы и момента многочленными уравнениями — так называемыми рабочими формулами. В рабочую формулу компонента входят его собственно показания и показания других компонентов с соответствующими коэффициентами, определяемыми на специальных градуировочных стендах.

До конца 40-х гг. в основном применялись механические В. а., с 50-х гг. значительное развитие получили электрические весы. См. также Измерения аэродинамические.

Литература:
Горлин С. М., Слезингер И. И., Аэромеханические измерения, М., 1964.

В. В. Богданов.