Aerodinamik yüklerin belirlenmesi amaçlandığında yük ölçüm testleri yapılmaktadır. Farklı hız, açı ve model konfigürasyonlarında modele etkiyen aerodinamik kuvvetleri ve momentleri bulmak için dış balans ve iç balanslardan, test modelini istenen açıya getirebilmek için ise model hareketlendirme sisteminden faydalanılmaktadır. Çeşitli donanım ve yazılım bileşenlerinden oluşan rüzgar tüneli balansları yüksek doğruluğa ve güvenilirliğe sahip ölçüm yapmayı mümkün hale getirmektedir. Dış balans sistemi test odasının dışında yer alırken farklı çap ve yük limitlerine sahip iç balanslar ise modelin içinde yer almaktadır. Tüm balanslar 6 bileşenlidir. Test edilecek cismin geometrik ve aerodinamik özellikleri dikkate alınarak hangi balansın kullanılacağına test öncesi yapılacak değerlendirmelere göre karar verilmektedir. Balans sistemleri -10 ile +45 ˚C sıcaklık değerleri arasında çalışmaktadır.
Yük aralıkları ve çalışma prensipleri birbirinden farklı olan balans tiplerinin kuvvet ve moment değerleri modelin ölçeğine ve bütünlenme şekline bağlıdır.
Dış Balans Sistemi
Ankara Rüzgar Tüneli’nde bulunan dış balans sistemi test odasının altına yerleştirilmiştir. Elektromekanik olarak çalışan 6 bileşenli dış balans sistemi ile yüksek yük limitlerine sahip modellerin testleri gerçekleştirilebilmektedir. Dış balans sistemi birçok yük hücresi ve farklı tipte çelik iskelet yapıları içermektedir.
External Balance Limits
| BİLEŞEN | ± Aralık | Tam Ölçekli Hassasiyet(0.02%) |
|---|---|---|
| Eksenel Kuvvet (N) | 3560 | 1,42 |
| Yanal Kuvvet (N) | 8900 | 3,56 |
| Normal Kuvvet (N) | 8900 | 3,56 |
| Yuvarlanma Momenti (N.m)) | 1900 | 0,76 |
| Yunuslama Momenti (N.m) | 3500 | 1,40 |
| Yalpalama Momenti (N.m) | 1100 | 0,044 |
İç Balans Sistemi
Ankara Rüzgar Tüneli’nde 22 mm, 35 mm ve 44 mm çaplarında farklı yük limitlerine sahip 3 adet 6 bileşenli tutucu kol tipi (İng. Sting) iç balans kullanılmaktadır. Kullanımda olan iç balanslar %0.2’den küçük kalibrasyon hassasiyetine sahiptirler. 22 mm’lik iç balans ile maksimum 10 kg, 35 mm’lik ile maksimum 30 kg ve 44 mm’lik iç balans ile maksimum 50 kg ağırlığa sahip modeller test edilebilmektedir. İç balansların yük limitleri aşağıdaki tabloda verilmiştir. Tabloda yer alan normal kuvvet değerleri modelin ağırlığını da içermektedir. Model ölçeğinde beklenen aerodinamik yükler ve model büyüklükleri dikkate alınarak hangi iç balansın kullanılacağına yapılan analizlerle karar verilmektedir.
İç Balans Limitleri
| BİLEŞEN | Ø22mm | Ø35mm | Ø44mm |
|---|---|---|---|
| Eksenel Kuvvet (N) | ±80 N | ±375 N | -500/+200 N |
| Yanal Kuvvet (N) | ±225 N | ±1000 N | ±1250 N |
| Normal Kuvvet (N) | ±225 N | ±1000 N | ±2500 N |
| Yuvarlanma Momenti (Nm) | ±10 N.m | ±150 N.m | ±200 N.m |
| Yunuslama Momenti (Nm) | ±15 N.m | ±150 N.m | ±400 N.m |
| Yalpalama Momenti (Nm)t | ±15 N.m | ±100 N.m | ±200 N.m |
Robotik model hareketlendirme sisteminin devreye alınmasıyla test verimliliği artırılmış ve model konumlama hassasiyeti iyileştirilmiştir. Model hareketlendirme sistemi dış balans sistemine entegre bir şekilde ve tutucu kol tipi iç balanslar ile de uyumlu şekilde çalışabilmektedir. Bu sistem sayesinde yüksek pozisyonlama hassasiyeti, hızlı ve hassas kuvvet ölçümü mümkündür. Bu sistem ile farklı hücum, yana kayma ve yuvarlanma açılarında otomatik bir şekilde testler gerçekleştirilebilmektedir. Test modeline yay sektörünün kılavuz rayı üzerinde hareket etmesiyle hücum açısı, tutucu kolun arka kısmında bulunan dairesel kısmın (İng. roll head) dönmesiyle ise yuvarlanma açısı verilmektedir. Yana kayma açısı ise dış balans sisteminde alt kısımda görülen döner iskelet yapısı kullanılarak verilmektedir. Model hareketlendirme sisteminin (MHS) teknik özellikleri ve yük limitleri aşağıda verilmiştir.
MSS Teknik Özellikleri
| Eksen | Kapasite | Hassasiyet | Hız |
|---|---|---|---|
| Hücum Açısı (α) | -20º -> +50º | 0.025º | 0.1-2°/s |
| Yana Kayma Açısı (β) | -30º -> +30º | 0.025º | 0.1-2°/s |
| Yuvarlanma Açısı | -90º -> +270º | 0.025º | 0.1-6°/s |
| Pozisyonlama Hassasiyeti | ± 0.01º |
MHS Yük Limitleri
| Bileşen | Min - Max |
|---|---|
| FX | ±850 N |
| FY | ±2500 N |
| FZ | ±5000 N |
| MX | ±250 Nm |
| MY | ±500 Nm |
| MZ | ±250 Nm |
Model hareketlendirme sistemi ve dış balansın bütünlenmiş hali aşağıdaki fotoğrafta verilmektedir.
Galeri
