Датчик аэродинамических углов флюгерный

Датчик аэродинамических углов флюгерный (ДАУ-Ф) предназначен для измерения местных аэродинамических углов – угла атаки α и угла скольжения β. Характерной его особенностью является то, что в качестве первичного преобразователя (чувствительного элемента) в нем применяется зонд в виде флюгарки (рис. 4), которая чаще всего представляет собой симметричный клин с малым углом.
Рис. 4. Внешний вид датчиков аэродинамических углов флюгерных: а – ДАУ-12, б – ДАУ-85, 1 – корпус, 2 – отверстия крепежные, 3 – фиксатор, 4 – противовес, 5 – флюгарка, 6 – паз крепежный

ДАУ-Ф устанавливается на фюзеляже или на крыле ЛА, на их цилиндрических ровных поверхностях и там, где искажения потока минимальны. Кроме того, флюгарка должна выступать за пределы пограничного слоя в том месте, где установлен датчик (рис. 5, 6) .

Для измерения угла атаки α ДАУ-Ф располагается на фюзеляже так, чтобы ось вращения флюгера располагалась в плоскости XOZ по возможности ближе к центру вращения масс ЛА.

Для измерения угла скольжения ЛА такой же ДАУ-Ф размещают в плоскости YOX с выполнением всех остальных требований, предъявляемых к установке ДАУ-Ф для измерения угла атаки.

Датчик ДАУ-Ф работает следующим образом.

В отсутствие скоростного напора масса флюгера 13 уравновешивается относительно оси его вращения 12 массой противовеса 8. Флюгер в связи с этим занимает произвольное положение в пространстве. При появлении скоростного напора зонд – симметричный клин занимает положение строго по потоку воздуха, поворачиваясь вокруг оси 12 вместе с

Рис. 5. Схема размещения ДАУ-Ф на фюзеляже летательного аппарата: 1 – датчик, 2 – ламинарный поток, 3 – турбулентный поток, 4 ‑ свободный поток, 5 – пограничный слой, 6 – срыв потока, 7 – фюзеляж

Рис. 6. Зависимость толщины пограничного слоя при турбулентном обтекании самолета воздушным потоком в зависимости от его скорости и расстояния Х от носовой кромки

жестко закрепленными на ней щетками 9, которые фиксируют угол поворота α по потенциометрам 10. Для оптимизации переходного процесса подвижной массы датчика служит жидкостный демпфер 7, ротор которого соединен с шестерней 11, жестко закрепленной на оси 12. Для нормальной работы в условиях обледенения внутри флюгера имеется трубчатый электронагреватель (ТЭН). Элементы схемы 1 – 6 в режиме измерения не участвуют и служат для образования следящей системы тест-контроля ДАУ-Ф без съема его с борта ЛА.

Рис.7. Кинематическая схема ДАУ-Ф: 1 – электромагнит, 2 – фрикционная муфта, 3 – шестерня, 4 – редуктор, 5 – шестерня муфты, 6 – двигатель, 7 – демпфер, 8 – противовес, 9 – щеткодержатель, 10 – потенциометры,11 – шестерня на оси флюгера, 12 – ось, 13 – флюгер

В режиме измерения электромагнит 1 обесточен, шестерня 5 выведена из зацепления с шестернями 3 и 11, ось 12 вращается независимо от элементов схемы 1 – 6. В режиме тест-контроля подается сигнал на электромагнит 1, фрикционная муфта 2 притягивает к себе шестерню 5, вводя ее в зацепление с шестернями 3 и 11. Элементы схемы 1 – 6 и 10 вместе с задающим потенциометром, расположенном на пульте управления в кабине ЛА, образуют потенциометрическую следящую систему, с помощью которой проверяются работоспособность ДАУ-Ф и системы – потребители аэродинамических углов.

Конструкция ДАУ-Ф приведена на рис. 18. Флюгер свободно вращается вокруг оси 11 в двух подшипниках 10. Для надежной работы в сложных эксплуатационных условиях во фланце 14 предусмотрены лабиринты 19 сбора влаги и отверстия 20 для удаления влаги. В качестве антиобледенительного устройства применен трубчатый электронагреватель (ТЭН) 16.

Рис. 8. Конструкция ДАУ-Ф: 1 – разъем, 2 – кожух, 3 – противовес, 4 – двигатель, 5 – муфта, 6 – плата, 7 – щеткодержатель, 8 – потенциометры, 9 – корпус, 10 – подшипник, 11 – ось, 12 – шайба, 13 – нагреватель, 14 – фланец, 15 – флюгер, 16 – трубчатый электронагреватель (ТЭН), 17 – концевик, 18 – клемма, 19 – лабиринт (сборник влаги), 20 – отверстие