Почему не все аэродинамические трубы используют магниты для подвешивания моделей?

НАСА и французское аэрокосмическое агентство провели исследования систем магнитной подвески и балансировки (MSBS) для подвешивания моделей во время испытаний в аэродинамической трубе, таких как эта система в Южной Корее.

  1. Куда привели исследования NASA и ONERA?
  2. Если MSBS уменьшает помехи от пружин и рычагов, которые обычно удерживают модели, почему эта технология не используется во всех аэродинамических трубах? Каковы недостатки?

Кроме того, может ли кто-нибудь создать тег аэродинамической трубы или тестирования аэродинамической трубы?

Не совсем уверен, но я думаю, что магниты не могут удерживать модели достаточно устойчиво по сравнению с пружинами и рычагами. Возможно, это также связано с соображениями веса.
Интересная концепция! Я ожидал, что управление силой и формой магнитного поля должно допускать быстрые изменения, а исторически такой контроль был совершенно невозможен. Мне было бы интересно увидеть характеристики преобразователей, управляющих этими магнитами.
Согласно этому документу SAE , « предыдущие попытки магнитной левитации в аэрокосмическом сообществе были ограничены небольшими масштабами из-за большого магнитного воздушного зазора, необходимого между моделью и стенками туннеля » .
Я думаю, что есть много причин. Во-первых, вы не можете подвешивать какой-либо объект с помощью статических магнитов (для этого есть доказанная теорема), так как он не будет устойчивым. Поэтому нужна сложная электроника. Магнитная сила зависит от расстояния с квадратом, поэтому потребуются очень мощные магниты, если модель находится не очень близко к стене туннеля.
@PeterKämpf: Серьезный вопрос, если мы можем (почти) посадить ракеты на землю, почему мы не можем управлять электромагнитами магнитной аэродинамической трубы?
@ Андриус: я думаю, вы имеете в виду теорему Эрншоу. Магнетизм теряет силу, когда 1 / г 3 , ну и что? Если использовать туннель в малых масштабах, то, думаю, можно найти достаточно сильные магниты.
@ Андриус ​​Не могли бы вы указать нам на теорему? Это было бы возможно, как было сказано, но проблема с воздушным зазором. Представьте, что вы хотите пропустить воду через петлю, в которой отсутствуют два сегмента трубы, большая часть жидкости теряется. Если вы заплатите достаточно, вы сможете это сделать, вы даже можете посадить человека на Луну. Это круто, но слишком дорого для регулярного использования с современными технологиями (даже «плавающими» сверхпроводниками), особенно в больших аэродинамических трубах.

Ответы (2)

Две причины:

  1. Когда модель подвешивается в магнитном поле, а затем включается аэродинамическая труба, вы увидите изменение силы по «оси у» (подъемная сила) и изменение силы по «оси х» ( силы сопротивления). Следовательно, вам понадобится сложный механизм для восприятия этих сил и изменения магнитного поля таким образом, чтобы изменение сил компенсировалось «изменением магнитного поля», чтобы модель не перемещалась ни в одном из этих направлений. и остается статичным. Тогда вы будете измерять изменение магнитного поля, чтобы измерить силы, и, следовательно, система станет дорогой и громоздкой.
  2. Для измерения давления вам придется использовать беспроводные датчики на портах Пито, так как вы не хотите, чтобы трубки свисали с подвесных моделей. Это усложняет и удорожает процесс

Вот почему магнитный подвес используется не везде, так как соотношение стоимости и точности в обычных аэродинамических трубах намного меньше, чем в магнитно-подвесных моделях магнитных аэродинамических труб.

Не перевешивают ли преимущества лучшего контроля модели во время тестирования первоначальные затраты? В связи с этим, каковы недостатки традиционных установок аэродинамической трубы?
@techSultan Кто сказал, что управление моделью было бы лучше? У нас очень хороший контроль модели с текущими креплениями. Гораздо лучше, чем с магнитным, я думаю, поскольку он не должен иметь дело с проблемой движения модели при изменении потока ветра. В частности, я бы подумал, что точное управление вращением было бы проблемой с магнитной левитацией, тогда как с современными механическими креплениями это легко. Кроме того, нам не нужно беспокоиться о том, что модель улетит со скоростью 2 Маха и сломает вещи (или людей), если (когда) что-то пойдет не так.

По крайней мере, в случае США почти все наши аэродинамические трубы были построены несколько десятилетий назад, до того, как появилась технология для этого. Раньше я работал на базе ВВС США, где находится большинство аэродинамических труб США. Большинство из них довольно старые. Один из них был действительно вывезен из фашистской Германии после войны, хотя я думаю, что он законсервирован.

Что касается причин, по которым они не используются широко, на ум приходят следующие:

  1. Его гораздо сложнее спроектировать и построить. В инженерии вы обычно выбираете менее сложное решение, если оно достаточно хорошее. Судя по всему, существующие достаточно хороши, потому что мы достаточно эффективно их используем уже несколько десятков лет.

  2. Я уверен, что для этого потребуется огромное магнитное поле, так как эти модели могут быть довольно большими (несколько метров) и, следовательно, довольно тяжелыми. Учитывая все очень чувствительные датчики в туннелях, было бы очень сложно удержать поле от помех остальной электронике. Это особенно актуально в туннелях для испытаний двигателей, поскольку в наши дни сами двигатели напичканы электроникой. Почти все в современных реактивных двигателях управляется электроникой.

Хм, я не учел магнитные помехи в датчиках. Вы говорите, что большинство аэродинамических труб было построено десятилетия назад. Я предполагаю, что это означает отсутствие твердотельной электроники. Что, если мы построим управляемую MSBS аэродинамическую трубу с экранированными проводами и твердотельной электроникой. Будут ли магнитные помехи по-прежнему проблемой?
@techSultan Я не могу говорить о каких-либо подробностях, тем более что я не могу вспомнить, сколько из этого материала засекречено, но я не могу представить, что огромное магнитное поле в области тестовой статьи было бы очень полезно для электроники. .
Все упирается в классификацию. Думаю, я просто спрошу у работников аэродинамической трубы моей школы. Спасибо!
Почему не все аэродинамические трубы используют магниты для подвешивания моделей?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v