Nowy system pomiarowy oraz nowe badania w tunelu aerodynamicznym T-1

Dotychczas potencjał tunelu aerodynamicznego T-1 (o średnicy przestrzeni pomiarowej 1,5 m) był słabo wykorzystywany. Jednak czas jego odpoczynku się skończył.

Do końca lutego w tunelu T-1 zostanie wdrożony system  PIV – Particle Image Velocimetry. Jest to optyczny system pomiaru trzech składowych prędkości w jednej, dowolnie wybranej płaszczyźnie. Jego istotą jest wykonanie dwóch zdjęć cząstek tzw. posiewu rozpylonego w przepływie, które przelatują przez nóż świetlny (czyli wiązką lasera, której promienie układają się w jednej płaszczyźnie o znanej grubości). Docelowo system ma być stosowany także w tunelu pięciometrowym T-3 i tunelu naddźwiękowy N-3.

Po zakończeniu badań z użyciem PIV w tunelu T-1 rozpocznie się ostatnia faza projektu ESTERA, w którym bierze udział Instytut Lotnictwa (Zespół Aerodynamiki, Pracownia Adaptroniki i Laboratorium Badań Środowiskowych) oraz wrocławska firma Techdesign. Projekt ten jest realizowany w ramach JTI (Joint Technology Initiative) CleanSky.

ESTERA to działający w pętli sprzężenia zwrotnego system wykrywający i likwidujący oderwanie na górnej powierzchni klapy. „Przyklejenie” przepływu następuje dzięki nadmuchowi powietrza na powierzchnię klapy, natomiast wykrycie oderwania umożliwia pojedynczy czujnik ciśnienia w spływowej części klapy.
Badania „makiety” systemu, w której wykorzystano czujnik ciśnienia posiadany przez Zakład Aerodynamiki, potwierdziły słuszność koncepcji systemu. W próbach osiągnięto przyrost siły nośnej dochodzący do 30% (przy wychyleniu klapy o 40 stopni).

Zespół badawczy ma jeszcze przed sobą badania prototypu opartego na czujniku ciśnienia dedykowanym do systemu.

W obu badaniach wykorzystuje się nowy komputerowy system pomiarowo-sterujący, stworzony przez pracowników Instytutu Lotnictwa: inż. Andrzeja Antosiewicza (sprzęt) i mgr inż. Pawła Ruchałę (oprogramowanie).

Zadania systemu to:

•     pomiar kąta natarcia i kąta ślizgu badanego modelu – o ile jest on zamontowany do stanowiska sterowanego elektrycznie,

•     ustawienie żądanego kąta natarcia i kąta ślizgu,

•     pomiar ciśnienia dynamicznego,

•     wyświetlenie wartości powyższych parametrów na wyświetlaczach ściennych w sterowni tunelu,

•     zmiana kąta wychylenia klapy (lub innej powierzchni sterowej), przy zadanej prędkości kątowej,

•     pomiar rozkładu ciśnienia statycznego na powierzchni profilu i klapy,

•     pomiar rozkładu ciśnienia całkowitego w śladzie za modelem,

•     wyznaczenie współczynników obciążeń aerodynamicznych profilu z klapą (na podstawie rozkładów ciśnień).

Wyniki wszystkich pomiarów są prezentowane w czasie rzeczywistym.

System pomiarowo-sterujący zostanie ukończony po dostosowaniu go do badań wagowych, z wykorzystaniem wagi tensometrycznej.