Метод люмінісцентних перетворювачів тиску застосували до ракет

NASA почало використовувати метод люмінісцентних перетворювачів тиску для вивчення нестійких полів тиску на великих і повнорозмірних моделях ракет і літальних апаратів в аеродинамічних трубах. Згідно з повідомленням агентства, цей метод дозволить точніше розуміти вплив повітряних потоків на конструкцію апаратів на всіх етапах польоту.


Метод люмінісцентних перетворювачів тиску використовується для перевірки моделей літальних апаратів протягом останніх шести-семи років. При цьому досі він застосовувався тільки для дослідження на зменшених моделях літальних апаратів, оскільки вимагає відносно довгої підготовки, безлічі камер високої чіткості і систем підсвічування.


У методі використовується спеціальна фарба, що містить органічні люмінофори. Ця фарба наноситься на поверхню моделі і під час випробувань в аеродинамічній трубі опромінюється світлом з певною довжиною хвилі. У відповідь на опромінення фарба починає випускати випромінювання з іншої довжиною хвилі. Це випромінювання і фіксують камери.

Самі органічні люмінофори, що містяться в фарбі, змінюють інтенсивність відповідного випромінювання залежно від локального тиску. Вони реагують на локальну концентрацію кисню в повітряному потоці, яка і визначається тиском. Сьогодні метод люмінісцентних перетворювачів тиску є єдиним способом безконтактного і високоточного вимірювання полів тиску.

Перші досліди з фарбою, чутливою до тиску, NASA почало проводити в Дослідницькому центрі Еймса в Каліфорнії. Після відпрацювання дослідницького методу розробники мають намір вивчати поля тиску і їх вплив на виникнення бафтингу. Так називають один з видів автоколивань конструкції літального апарату, викликаних зривом турбулентних потоків з його поверхні.

У польоті бафтинг може призводити до повного руйнування конструкції літального апарату. Хоча в цілому причини виникнення бафтингу відомі, точний взаємозв'язок між зміною тиску на поверхні літального апарату, його власними коливаннями і виникненням автоколивань не визначено.

Сьогодні для вивчення нестабільних полів тиску під час аеродинамічних випробувань великих або повнорозмірних моделей літальних апаратів використовується контактний метод - на поверхні моделі встановлюють мережу з найдрібніших мікрофонів, за рахунок записів з кожного з яких і формується динамічна карта полів. Цей метод не дає високої роздільної здатності.

Крім мікрофонного методу в аеродинамічних дослідженнях застосовуються і методи шовковинок і кольорової олійної плівки. У випадку з шовковинками на поверхні моделі розміщується безліч тонких ниток. З їх коливання і судять про аеродинамічну форму апарату. У випадку з кольоровою олійною плівкою деякі ділянки моделі покривають густою фарбою, що розтікається під впливом повітряного потоку.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND