Вступление

Пекинский университет аэронавтики и астронавтики (Beihang University), одно из ведущих учебных заведений Китая в области аэрокосмической инженерии и научных исследований, укрепил свою экспериментальную инфраструктуру, установив систему аэродинамической трубы MicroNewton для аэрокосмических экстремальных условий. Эта усовершенствованная аэродинамическая труба позволяет исследователям и студентам проводить аэродинамические испытания в имитируемых экстремальных условиях окружающей среды, сокращая разрыв между теоретической аэродинамикой и реальными аэрокосмическими приложениями.

В отличие от обычной дозвуковой аэродинамической трубы, которая обеспечивает только поток воздуха, система аэродинамической трубы Aerospace Extreme Environment объединяет несколько модулей моделирования окружающей среды в рамках единой платформы, позволяя исследователям воспроизводить сложные условия, с которыми сталкиваются самолеты и беспилотные летательные аппараты в полете.

О системе аэродинамической трубы Aerospace Extreme Environment

Система аэродинамической трубы Aerospace Extreme Environment - это комплексная аэродинамическая труба для моделирования окружающей среды, предназначенная для исследований и обучения в аэрокосмической технике. Она сочетает в себе создание воздушного потока и точный контроль окружающей среды, что делает ее гораздо более универсальной, чем стандартная дозвуковая аэродинамическая труба, для исследований, требующих реалистичных условий полета.

Модуль температурной среды

Аэродинамическая труба оснащена парокомпрессионной системой охлаждения с прямым расширением и ребристым трубчатым теплообменником, что позволяет точно регулировать температуру в аэродинамической трубе при температуре от -30°Температура окружающей среды до +50°C. Частотно-регулируемый компрессор высокого давления и ПИД-регулятор температуры обеспечивают точность регулирования 0,1°C при равномерности температуры испытательного участка менее 0,5°C, что делает его идеальным для проведения аэродинамических испытаний при низких и высоких температурах.

Модуль моделирования мороза и дождя

Система может имитировать условия обледенения в аэродинамической трубе с помощью распыления водяного тумана по времени, что позволяет формировать слои льда толщиной до 20 мм на испытательных образцах в течение одного часа. Он также поддерживает моделирование осадков со скоростью 0-5 мм/мин, что позволяет исследователям изучать влияние осадков на аэродинамические поверхности и компоненты самолета.

Модуль моделирования пыли

Стандартное устройство пылеулавливания windtunnel с низкой скоростью вращения обеспечивает управляемое моделирование пыли в диапазоне концентраций от 0 до 1000 мг/м2³, что способствует проведению исследований по эрозии твердых частиц, стойкости к воздействию окружающей среды и ухудшению аэродинамических характеристик в запыленной среде.

Интегрированное управление и сбор данных

Система аэродинамической трубы Aerospace Extreme Environment оснащена интегрированным модулем управления и сбора данных, который управляет подачей электроэнергии, управлением эксплуатацией, мониторингом безопасности и сбором данных для всей системы. Шкаф управления оснащен 10,1-дюймовым сенсорным дисплеем, который в режиме реального времени показывает скорость потока, температуру, давление, расход и открытие клапана.

Система также предоставляет компьютерные интерфейсы для ввода/вывода данных и поддерживает экспорт данных на USB-накопители, обеспечивая плавную интеграцию с рабочими процессами исследований и постобработкой результатов анализа. Дополнительные интегрированные компоненты включают частотно-регулируемый привод, систему определения содержания жидкой воды, многоканальную систему измерения температуры, мощный программируемый источник питания с регулируемым напряжением постоянного тока и систему контроля объема воздуха / скорости ветра.

Применение в университете Бэйхан

В Университете Бэйхан система аэрокосмической аэродинамической трубы для экстремальных условий эксплуатации поддерживает широкий спектр исследований и учебных мероприятий в области аэрокосмической техники, включая:

• Испытания аэродинамических характеристик моделей самолетов и беспилотных летательных аппаратов при экстремальных температурах
• Исследования обледенения и защиты от обледенения аэрокосмических компонентов в режиме аэродинамической трубы для обледенения
• Испытания на устойчивость к воздействию дождя и пыли с использованием модулей rain simulation и dust simulation
• Эксперименты по аэродинамике при низких и высоких температурах для студентов и аспирантов
• Тестирование пользовательских моделей для перспективных исследовательских проектов в области аэрокосмической техники

Способность аэродинамической трубы сочетать воздушный поток с моделированием окружающей среды делает ее универсальным инструментом, выходящим за рамки традиционных испытаний в дозвуковой аэродинамической трубе. Исследователи из университета Бэйхан теперь могут исследовать, как экстремальные условия окружающей среды - холод, жара, лед, дождь и пыль - влияют на аэродинамические характеристики, что является критическим фактором для самолетов и космических аппаратов, работающих в различных климатических условиях.

Вывод

Аэрокосмическая система аэродинамической трубы MicroNewton для экстремальных условий эксплуатации расширила исследовательскую и преподавательскую инфраструктуру Университета Бэйхан в области аэрокосмической инженерии. Предоставляя единую платформу, которая объединяет аэродинамические испытания с моделированием температуры, обледенения, дождя и запыленности окружающей среды, аэродинамическая труба позволяет исследователям и студентам изучать весь спектр экологических проблем аэрокосмической отрасли.

Для учреждений, стремящихся расширить свои возможности в области аэродинамики и моделирования окружающей среды в аэродинамической трубе, система Aerospace Extreme Environment предлагает комплексное решение.