Буфетинг и акустика

Традиционно нагрузки на ракеты-носители определялись с помощью датчиков нестационарного давления для измерения колебаний давления. Однако они ограничены несколькими сотнями мест на модели аэродинамической трубы, и затем флуктуации давления интегрируются по заданной области. Даже при таком очень большом количестве датчиков покрытия недостаточно для обеспечения точных интегрированных нестационарных нагрузок на транспортное средство, а крупное расстояние между датчиками приводит к образованию буфетных сред, которые часто консервативны при прогнозировании нагрузок между датчиками. Это приводит к дополнительному весу конструкции, чтобы покрыть эти консервативные условия. Вычислительная гидродинамика (CFD) потенциально способна моделировать эти среды, но в настоящее время она слишком медленная и недостаточно проверена для нестационарных нагрузок.

Оценка нестационарного метода измерения чувствительности к давлению краски для определения рабочего состояния космических ракет-носителей

Высокое пространственное разрешение Fast PSP позволяет более точно измерять вибрацию на ракете-носителе. Вместо нескольких сотен точек данных быстрая PSP выдает миллионы точек данных. Это обеспечивает более точное измерение нагрузок на транспортное средство и улучшение модели CFD. Снижение затрат и веса за счет проектирования на основе результатов испытаний на буферизацию Fast PSP потенциально очень велико и может снизить вес транспортного средства, позволяя увеличить полезную нагрузку.

Полость потока

Основная область интереса для быстрых PSP в полости - это исследование давления внутри полости. Акустика и бафтинг - настоящие проблемы для внутренней конструкции. Изменение геометрии полости или размещение устройства управления потоком перед полостью может изменить акустику внутри, изменив расположение стоячих волн, также известных как тоны Росситера.

Исследование пассивного управления потоком акустики полости с помощью динамической чувствительной к давлению краски

Вращающееся оборудование

Сбор данных о давлении во вращающемся оборудовании, таком как компрессоры, турбины, гребные винты и лопасти вертолетов, может быть трудным и дорогостоящим. Физические ограничения, такие как механическое движение, толщина секции и доступ к кабелям, могут затруднять получения достоверных данных из-за ограниченного пространственного разрешения. Нанесение чувствительной к давлению краски (PSP) на поверхность позволяет проводить измерения поверхности с высоким пространственным разрешением на лопастях несущего винта вертолета, что позволяет разрабатывать более точные аналитические методы прогнозирования. (Энтони Нил Уоткинс, 2011 г. - ссылка на изображение ниже)

Fast PSP используется для изображения мгновенного распределения давления на лопасти вертолета, когда она проходит через поле зрения камеры. Частота прохождения лезвия высока, а время, в течение которого он находится в поле зрения, очень мало, поэтому требуется быстро реагирующая краска для захвата распределения давления без размытия. Импульсный лазер используется для обеспечения возбуждения высокой интенсивности с наносекундным временем экспозиции в методе однократного сбора данных о времени жизни.

Краска TurboFIB®, чувствительная к давлению (PSP) - это однокомпонентная люминофорная краска PSP, разработанная для нанесения с помощью оборудования для распыления краски. TurboFIB® обеспечивает многие преимущества UniFIB® PSP, но с более быстрым откликом (1 кГц) и пониженной температурной чувствительностью. Этот состав краски может эффективно возбуждаться от 380 до 550 нм, однако для идеального отклика и чувствительности к давлению рекомендуется излучение 400 нм от светодиодных модулей ISSI . Краску можно наносить на большинство поверхностей, хотя рекомендуется сначала покрыть образец основой для быстрого прототипирования SCR-XXX (слой экрана), чтобы защитить поверхность от повреждения растворителем. FIBBasecoat ™ не рекомендуется для использования с TurboFIB®. Калибровка TurboFIB® (показанная ниже) очень стабильна и воспроизводима, поэтому TurboFIB® рекомендуется для продвинутых / профессиональных пользователей PSP, которым нужны высококачественные данные о давлении.

Техническая документация:

Документ №1

Документ №2

Документ №3