В ЦАГИ создали методику бесконтактных измерений
Ученые ЦАГИ создали уникальную методику стереограмметрии для бесконтактных исследований движения и деформации объектов в пространстве. Это важный инструмент, позволяющий с высокой точностью проводить измерения геометрических параметров моделей при испытаниях на экспериментальных установках как внутри института, так и за его пределами.
Стереограмметрия – одно из направлений видеограмметрического метода, основанного на цифровой регистрации и численном анализе изображений. Разработанная в институте система является итогом проводимых в ЦАГИ многолетних исследований.
«Ранее мы исследовали вращающиеся объекты с помощью метода монограмметрии. Благодаря созданию новой перспективной методики бесконтактных измерений – стереограмметрии, сегодня нам удается с высокой точностью получать параметры движения и деформации элементов конструкции, в том числе в условиях натурных испытаний – например, лопастей вращающихся воздушных винтов самолета на стоянке», – рассказал начальник отдела отделения измерительной техники и метрологии ЦАГИ, доктор физико-математических наук Владимир Кулеш.
В стереограмметрическую систему входят две скоростные цифровые камеры с частотой измерений одна тысяча кадров в секунду. Они устанавливаются под заданными углами напротив объекта исследования, промаркированного по специальной схеме. Полученные одновременно изображения подробно анализируются: определяются мгновенные координаты точек-маркеров, по ним устанавливаются параметры деформации – изгиба и кручения. При этом выявляются спектры колебаний вплоть до частоты 500 Гц.
В конце прошлого года метод стереограмметрии был применен для изучения движения и деформации лопастей вращающегося натурного воздушного винта пассажирского самолета местных линий. Исследования объекта, установленного на летательном аппарате, проводились в два этапа на взлетно-посадочной полосе Летно-исследовательского института имени М.М. Громова. Специалисты ЦАГИ выполнили измерения с высокой точностью; на основании полученных параметров будут определены пути дальнейшего усовершенствования конструкции винта.
Разработанную в институте методику стереограмметрии сертифицируют к концу года. На следующем этапе ученые ЦАГИ планируют применить ее для мониторинга деформации лопасти винта в полете.
#ЦАГИ #наука #Жуковский #измерения #метрология #стереограмма
Ученые ЦАГИ создали уникальную методику стереограмметрии для бесконтактных исследований движения и деформации объектов в пространстве. Это важный инструмент, позволяющий с высокой точностью проводить измерения геометрических параметров моделей при испытаниях на экспериментальных установках как внутри института, так и за его пределами.
Стереограмметрия – одно из направлений видеограмметрического метода, основанного на цифровой регистрации и численном анализе изображений. Разработанная в институте система является итогом проводимых в ЦАГИ многолетних исследований.
«Ранее мы исследовали вращающиеся объекты с помощью метода монограмметрии. Благодаря созданию новой перспективной методики бесконтактных измерений – стереограмметрии, сегодня нам удается с высокой точностью получать параметры движения и деформации элементов конструкции, в том числе в условиях натурных испытаний – например, лопастей вращающихся воздушных винтов самолета на стоянке», – рассказал начальник отдела отделения измерительной техники и метрологии ЦАГИ, доктор физико-математических наук Владимир Кулеш.
В стереограмметрическую систему входят две скоростные цифровые камеры с частотой измерений одна тысяча кадров в секунду. Они устанавливаются под заданными углами напротив объекта исследования, промаркированного по специальной схеме. Полученные одновременно изображения подробно анализируются: определяются мгновенные координаты точек-маркеров, по ним устанавливаются параметры деформации – изгиба и кручения. При этом выявляются спектры колебаний вплоть до частоты 500 Гц.
В конце прошлого года метод стереограмметрии был применен для изучения движения и деформации лопастей вращающегося натурного воздушного винта пассажирского самолета местных линий. Исследования объекта, установленного на летательном аппарате, проводились в два этапа на взлетно-посадочной полосе Летно-исследовательского института имени М.М. Громова. Специалисты ЦАГИ выполнили измерения с высокой точностью; на основании полученных параметров будут определены пути дальнейшего усовершенствования конструкции винта.
Разработанную в институте методику стереограмметрии сертифицируют к концу года. На следующем этапе ученые ЦАГИ планируют применить ее для мониторинга деформации лопасти винта в полете.
#ЦАГИ #наука #Жуковский #измерения #метрология #стереограмма
В ЦАГИ разрабатывают термоанемометр, не имеющий отечественных аналогов
Ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского разработали, изготовили и испытали уникальный прибор – термоанемометр постоянного напряжения, имеющий ряд преимуществ перед термоанемометрами других типов: постоянного тока и постоянного сопротивления. Разработанное устройство не имеет отечественных аналогов и призвано повысить информативность трубного и летного эксперимента.
Термоанемометр измеряет пульсации скорости, температуры и напряжения трения воздушного потока за счет охлаждения датчика, нагреваемого электрическим током. В качестве чувствительного элемента – датчика – может быть использована тонкая вольфрамовая нить диаметром от 5 до 10 мкм либо специально подготовленная (полиэмидная) пленка с напыленным металлическим чувствительным элементом.
Среди преимуществ разработанного прибора – безопасный режим эксплуатации датчика, снижающий шансы его перегорания, стабильность настроек во время эксперимента, широкий диапазон различаемых частот турбулентного течения, отсутствие искажений на линии передачи сигнала. Такой набор качеств позволит проводить исследования в трансзвуковом потоке и летном эксперименте с большей степенью безопасности для датчика и качеством передаваемого сигнала.
К настоящему времени специалисты института изготовили и испытали макет такого термоанемометра, оснащенный системой цифрового управления и сбора данных. Его испытания проводились совместно с термоанемометрами других типов в аэродинамических трубах ЦАГИ в дозвуковом потоке (от 0 до 50 м/с) и сверхзвуковых скоростях при числе Маха 2.
В перспективе ученым ЦАГИ предстоит завершение разработки многоканального варианта термоанемометра. После этого будет проведен цикл исследований в аэродинамических трубах для подтверждения эффективности прибора.
«Создаваемый в ЦАГИ термоанемометр является незаменимым инструментом при изучении течения в пограничном слое. Прибор применим не только в трубном, но и летном эксперименте. Еще одно немаловажное преимущество – разработка может заменить дорогостоящие зарубежные аналоги», – прокомментировал главный метролог института, начальник отделения измерительной техники и метрологии ЦАГИ, доктор технических наук Василий Петроневич.
#ЦАГИ #Жуковский #метрология #наука #испытания
Ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского разработали, изготовили и испытали уникальный прибор – термоанемометр постоянного напряжения, имеющий ряд преимуществ перед термоанемометрами других типов: постоянного тока и постоянного сопротивления. Разработанное устройство не имеет отечественных аналогов и призвано повысить информативность трубного и летного эксперимента.
Термоанемометр измеряет пульсации скорости, температуры и напряжения трения воздушного потока за счет охлаждения датчика, нагреваемого электрическим током. В качестве чувствительного элемента – датчика – может быть использована тонкая вольфрамовая нить диаметром от 5 до 10 мкм либо специально подготовленная (полиэмидная) пленка с напыленным металлическим чувствительным элементом.
Среди преимуществ разработанного прибора – безопасный режим эксплуатации датчика, снижающий шансы его перегорания, стабильность настроек во время эксперимента, широкий диапазон различаемых частот турбулентного течения, отсутствие искажений на линии передачи сигнала. Такой набор качеств позволит проводить исследования в трансзвуковом потоке и летном эксперименте с большей степенью безопасности для датчика и качеством передаваемого сигнала.
К настоящему времени специалисты института изготовили и испытали макет такого термоанемометра, оснащенный системой цифрового управления и сбора данных. Его испытания проводились совместно с термоанемометрами других типов в аэродинамических трубах ЦАГИ в дозвуковом потоке (от 0 до 50 м/с) и сверхзвуковых скоростях при числе Маха 2.
В перспективе ученым ЦАГИ предстоит завершение разработки многоканального варианта термоанемометра. После этого будет проведен цикл исследований в аэродинамических трубах для подтверждения эффективности прибора.
«Создаваемый в ЦАГИ термоанемометр является незаменимым инструментом при изучении течения в пограничном слое. Прибор применим не только в трубном, но и летном эксперименте. Еще одно немаловажное преимущество – разработка может заменить дорогостоящие зарубежные аналоги», – прокомментировал главный метролог института, начальник отделения измерительной техники и метрологии ЦАГИ, доктор технических наук Василий Петроневич.
#ЦАГИ #Жуковский #метрология #наука #испытания
20 мая - Международный день метрологии!
История Научно-исследовательского отделения измерительной техники и метрологии ЦАГИ – НИО-7 – началась в 1944 году. За 78 лет работы цаговцы разработали:
🔹 различные типы тензовесов для измерения нагрузок на модели и их элементы при испытаниях в аэродинамических трубах;
🔹 технические методы и средства измерения инерционно-массовых характеристик скоростных объектов;
🔹 оптико-физические и акустические методы и средства измерения давления и температуры при прочностных и аэродинамических испытаниях;
🔹 базу рабочих эталонов, насчитывающих более 120 единиц.
Поздравляем коллег-метрологов с профессиональным праздником и желаем новых научных достижений!
#ЦАГИ #метрология #Жуковский #измерения
История Научно-исследовательского отделения измерительной техники и метрологии ЦАГИ – НИО-7 – началась в 1944 году. За 78 лет работы цаговцы разработали:
🔹 различные типы тензовесов для измерения нагрузок на модели и их элементы при испытаниях в аэродинамических трубах;
🔹 технические методы и средства измерения инерционно-массовых характеристик скоростных объектов;
🔹 оптико-физические и акустические методы и средства измерения давления и температуры при прочностных и аэродинамических испытаниях;
🔹 базу рабочих эталонов, насчитывающих более 120 единиц.
Поздравляем коллег-метрологов с профессиональным праздником и желаем новых научных достижений!
#ЦАГИ #метрология #Жуковский #измерения
В ЦАГИ работают над автоматизацией процесса калибровки тензовесов
Обеспечение технологического суверенитета – глобальная цель, в достижении которой участвуют ведущие отраслевые предприятия, в том числе Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского. Одной из задач в этом направлении является развитие экспериментальной базы как основы для формирования научно-технического задела, а также обеспечения испытаний в интересах отечественной авиационной техники. Актуальный пример – модернизация стенда для исследования и калибровки тензометрических весов, широко применяемых в ЦАГИ при испытаниях моделей летательных аппаратов.
В аэродинамических трубах института активно применяются тензометрические весы, позволяющие с минимальной погрешностью определить силы, действующие на модель летательного аппарата, уточнить характеристики будущего самолета и проверить расчетные данные. Для того чтобы получить точные результаты исследований, перед проведением эксперимента необходимо провести калибровку весов на эталонных стендах. Один из них – калибровочный стенд механического нагружения, используемый для работы с шестикомпонентными (три силы и три момента сил) тензометрическими средствами измерения.
«Стенд отличается сложной конструкцией и имеет ряд специализированных устройств для воспроизведения многокомпонентной нагрузки при калибровке тензовесов. Новая система, за счет внедрения цифровых методов управления и алгоритмов обработки данных, позволяет существенно повысить быстродействие установки на 50%. А замена индукционных датчиков положения исполнительных механизмов стенда на современные оптические позволила снизить погрешность калибровки до 0,1% на данном этапе модернизации», – рассказал начальник сектора отделения измерительной техники и метрологии ЦАГИ Сергей Зимогоров.
Пока стенд работает как в полуавтоматическом, так и в ручном режимах. В настоящее время специалисты ЦАГИ проводят на этой установке исследования тензометрических весов для отработки новых методик их калибровки. По их оценкам, модернизированная система управления имеет большой потенциал к полной автоматизации калибровочного эксперимента, а также развитию на ее базе перспективных направлений, например, применения искусственных нейронных сетей для управления стендом, анализа и обработки данных.
Отделение измерительной техники и метрологии института – одна из ключевых структур, обеспечивающих проведение экспериментальных исследований. Метрологическая служба ЦАГИ решает широкий спектр задач, среди которых – создание информационно-измерительных и управляющих систем для испытательных установок, разработка методов и средств измерений, метрологическое обеспечение измерений.
#ЦАГИ #наука #Жуковский #авиация #метрология
Обеспечение технологического суверенитета – глобальная цель, в достижении которой участвуют ведущие отраслевые предприятия, в том числе Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского. Одной из задач в этом направлении является развитие экспериментальной базы как основы для формирования научно-технического задела, а также обеспечения испытаний в интересах отечественной авиационной техники. Актуальный пример – модернизация стенда для исследования и калибровки тензометрических весов, широко применяемых в ЦАГИ при испытаниях моделей летательных аппаратов.
В аэродинамических трубах института активно применяются тензометрические весы, позволяющие с минимальной погрешностью определить силы, действующие на модель летательного аппарата, уточнить характеристики будущего самолета и проверить расчетные данные. Для того чтобы получить точные результаты исследований, перед проведением эксперимента необходимо провести калибровку весов на эталонных стендах. Один из них – калибровочный стенд механического нагружения, используемый для работы с шестикомпонентными (три силы и три момента сил) тензометрическими средствами измерения.
«Стенд отличается сложной конструкцией и имеет ряд специализированных устройств для воспроизведения многокомпонентной нагрузки при калибровке тензовесов. Новая система, за счет внедрения цифровых методов управления и алгоритмов обработки данных, позволяет существенно повысить быстродействие установки на 50%. А замена индукционных датчиков положения исполнительных механизмов стенда на современные оптические позволила снизить погрешность калибровки до 0,1% на данном этапе модернизации», – рассказал начальник сектора отделения измерительной техники и метрологии ЦАГИ Сергей Зимогоров.
Пока стенд работает как в полуавтоматическом, так и в ручном режимах. В настоящее время специалисты ЦАГИ проводят на этой установке исследования тензометрических весов для отработки новых методик их калибровки. По их оценкам, модернизированная система управления имеет большой потенциал к полной автоматизации калибровочного эксперимента, а также развитию на ее базе перспективных направлений, например, применения искусственных нейронных сетей для управления стендом, анализа и обработки данных.
Отделение измерительной техники и метрологии института – одна из ключевых структур, обеспечивающих проведение экспериментальных исследований. Метрологическая служба ЦАГИ решает широкий спектр задач, среди которых – создание информационно-измерительных и управляющих систем для испытательных установок, разработка методов и средств измерений, метрологическое обеспечение измерений.
#ЦАГИ #наука #Жуковский #авиация #метрология
Молодые специалисты ЦАГИ обсудили перспективы развития экспериментальной базы
Новое поколение специалистов – основа кадрового потенциала научных предприятий, в том числе – Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского. В ЦАГИ уделяется большое внимание созданию эффективных площадок для профессионального продвижения начинающих ученых и инженеров. Одна из них – выездная школа-семинар молодых специалистов комплекса развития экспериментальной базы института. Научная встреча прошла на территории филиала ЦАГИ.
Перспективы развития экспериментальной базы института были в фокусе внимания одноименного круглого стола, в рамках которого обсуждались возможности расширения спектра испытательных установок ЦАГИ. В частности, речь шла о проектировании новых стендов для калибровки тензометрических весов, применяемых в аэродинамических трубах.
Одним из ключевых подразделений ЦАГИ является отделение измерительной техники и метрологии под руководством Василия Петроневича, который рассказал о выполняемых проектах. В частности, главный метролог института затронул вопросы модернизации эталонных установок института, метрологической аттестации экспериментальных установок и эталонов, разработки системы для измерения и бесконтактной передачи данных с вращающихся объектов (винтов и лопастей).
Молодые специалисты ЦАГИ представили результаты исследований, среди которых – возможности применения достижений искусственного интеллекта для управления параметрами аэродинамической трубы, что позволит снизить стоимость эксперимента за счет оптимизации расхода ресурсов. Также обсуждались новые подходы к унификации методик измерений воздушного потока. Это поможет сделать процессы аттестации, калибровки и поверки оборудования в трубе менее трудоемкими. Часть докладов была посвящена работе с тензометрическими весами – например, применению кластерного анализа для оптимизации их калибровки, благодаря чему можно сократить трудоемкость процесса и частично его автоматизировать, а также проводить экспресс-диагностику весов.
Школа-семинар проводится уже в седьмой раз. В дальнейших планах – расширение тематики и подключение к дискуссии специалистов других научных подразделений ЦАГИ.
#ЦАГИ #наука #Жуковский #авиация #метрология
Новое поколение специалистов – основа кадрового потенциала научных предприятий, в том числе – Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского. В ЦАГИ уделяется большое внимание созданию эффективных площадок для профессионального продвижения начинающих ученых и инженеров. Одна из них – выездная школа-семинар молодых специалистов комплекса развития экспериментальной базы института. Научная встреча прошла на территории филиала ЦАГИ.
Перспективы развития экспериментальной базы института были в фокусе внимания одноименного круглого стола, в рамках которого обсуждались возможности расширения спектра испытательных установок ЦАГИ. В частности, речь шла о проектировании новых стендов для калибровки тензометрических весов, применяемых в аэродинамических трубах.
Одним из ключевых подразделений ЦАГИ является отделение измерительной техники и метрологии под руководством Василия Петроневича, который рассказал о выполняемых проектах. В частности, главный метролог института затронул вопросы модернизации эталонных установок института, метрологической аттестации экспериментальных установок и эталонов, разработки системы для измерения и бесконтактной передачи данных с вращающихся объектов (винтов и лопастей).
Молодые специалисты ЦАГИ представили результаты исследований, среди которых – возможности применения достижений искусственного интеллекта для управления параметрами аэродинамической трубы, что позволит снизить стоимость эксперимента за счет оптимизации расхода ресурсов. Также обсуждались новые подходы к унификации методик измерений воздушного потока. Это поможет сделать процессы аттестации, калибровки и поверки оборудования в трубе менее трудоемкими. Часть докладов была посвящена работе с тензометрическими весами – например, применению кластерного анализа для оптимизации их калибровки, благодаря чему можно сократить трудоемкость процесса и частично его автоматизировать, а также проводить экспресс-диагностику весов.
Школа-семинар проводится уже в седьмой раз. В дальнейших планах – расширение тематики и подключение к дискуссии специалистов других научных подразделений ЦАГИ.
#ЦАГИ #наука #Жуковский #авиация #метрология
Импортонезависимость в метрологии: ЦАГИ показал новые разработки на выставке Testing&Control 2022
Сегодня вопросы импортонезависимости и развития новых отечественных технических решений выходят на первый план в науке и промышленности. Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского представил свои разработки в области метрологии и измерительной техники, способные стать драйверами технологического суверенитета, на 19-й Международной выставке испытательного и контрольно-измерительного оборудования Testing&Control 2022. Мероприятие состоялось на площадке Международного выставочного центра «Крокус Экспо» в Москве.
ЦАГИ представил прецизионную систему измерения нагрузок на базе цифровой платформы PXI/PCI. Разработка предназначена для стендовых испытаний изделий авиационно-космической техники. Специалисты института провели тестирование системы в ходе исследований контрольной модели летательного аппарата в аэродинамической трубе. Результаты, в частности, показали, что ее применение позволит уменьшить погрешность измерения аэродинамических характеристик в 2,5 раза, что будет способствовать повышению точности эксперимента.
Еще один пример работ ЦАГИ в области импортозамещения – создаваемые в институте автоматизированные стенды для измерений центра масс и моментов инерции, широко применяемые в аэрокосмической отрасли, стали одной из тем презентаций ЦАГИ. В частности, речь шла о линейке установок, предназначенных для высокоточных измерений – их результаты помогают в решении задачи по управлению скоростными летательными аппаратами.
«Стенды, разработанные в ЦАГИ, востребованы в отрасли. Уникальная методика их работы позволяет провести весь цикл высокоточных измерений в автоматическом режиме, однократно установив изделие на стенд и при этом потратив на процедуру не более полутора часов. Такие результаты достигнуты благодаря развитию теории и практики измерения, метрологическому обеспечению измерений, конструкторским наработкам, измерительно-вычислительному комплексу и программному обеспечению», – отметил начальник отделения измерительной техники и метрологии ЦАГИ, главный метролог института, доктор технических наук Василий Петроневич.
Свои разработки институт представил на площадке Всероссийской научно-технической конференции «Измерения. Испытания. Контроль», проходившей в рамках Testing&Control 2022. Участники встречи обменялись опытом по вопросам метрологического обеспечения исследований, проведения испытаний, цифровой трансформации системы обеспечения единства измерений, внедрения современных методов в метрологии.
#ЦАГИ #наука #Жуковский #метрология
Сегодня вопросы импортонезависимости и развития новых отечественных технических решений выходят на первый план в науке и промышленности. Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского представил свои разработки в области метрологии и измерительной техники, способные стать драйверами технологического суверенитета, на 19-й Международной выставке испытательного и контрольно-измерительного оборудования Testing&Control 2022. Мероприятие состоялось на площадке Международного выставочного центра «Крокус Экспо» в Москве.
ЦАГИ представил прецизионную систему измерения нагрузок на базе цифровой платформы PXI/PCI. Разработка предназначена для стендовых испытаний изделий авиационно-космической техники. Специалисты института провели тестирование системы в ходе исследований контрольной модели летательного аппарата в аэродинамической трубе. Результаты, в частности, показали, что ее применение позволит уменьшить погрешность измерения аэродинамических характеристик в 2,5 раза, что будет способствовать повышению точности эксперимента.
Еще один пример работ ЦАГИ в области импортозамещения – создаваемые в институте автоматизированные стенды для измерений центра масс и моментов инерции, широко применяемые в аэрокосмической отрасли, стали одной из тем презентаций ЦАГИ. В частности, речь шла о линейке установок, предназначенных для высокоточных измерений – их результаты помогают в решении задачи по управлению скоростными летательными аппаратами.
«Стенды, разработанные в ЦАГИ, востребованы в отрасли. Уникальная методика их работы позволяет провести весь цикл высокоточных измерений в автоматическом режиме, однократно установив изделие на стенд и при этом потратив на процедуру не более полутора часов. Такие результаты достигнуты благодаря развитию теории и практики измерения, метрологическому обеспечению измерений, конструкторским наработкам, измерительно-вычислительному комплексу и программному обеспечению», – отметил начальник отделения измерительной техники и метрологии ЦАГИ, главный метролог института, доктор технических наук Василий Петроневич.
Свои разработки институт представил на площадке Всероссийской научно-технической конференции «Измерения. Испытания. Контроль», проходившей в рамках Testing&Control 2022. Участники встречи обменялись опытом по вопросам метрологического обеспечения исследований, проведения испытаний, цифровой трансформации системы обеспечения единства измерений, внедрения современных методов в метрологии.
#ЦАГИ #наука #Жуковский #метрология
