Системы автоматизации аэродинамического эксперимента до появления ЭВМ

А. Д. Смирнов, В. С. Криворученко, И. В. Криворученко

Уже во время Великой Отечественной войны скорости истребительной авиации стали околозвуковыми, а в 1950 г. был перейден звуковой барьер. Бурное развитие авиации упиралось в трудности аэродинамических расчетов. ЭВМ еще не было, а на клавишных вычислительных машинках сложный расчет не проведешь, даже если и разработаны численные методы.

Основная тяжесть легла на трубный аэродинамический эксперимент. В ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Жуковского) для этого были построены дозвуковые, околозвуковые и сверхзвуковые аэродинамические трубы (АДТ). Трубный аэродинамический эксперимент заключался в следующем: модель летательного аппарата помещали на специальной подвеске, соединенной с аэродинамическими весами, в рабочую часть АДТ и обдували потоком воздуха. При этом измеряли силы и моменты, которые действовали на модель. Или в модели делами мелкие отверстия, которые соединяли тонкими воздуховодами с регистрирующими манометрами, измерявшими давление на поверхности модели или ее частей. Показания регистраторов фиксировались вручную.

На самом деле создателей авиационной техники всегда интересовали не эти показания, а силы, моменты и распределение давления на поверхности реального летательного аппарата при его полете в свободной атмосфере на заданной высоте и при заданной скорости, которые получались в результате пересчета. Этот пересчет на натурные условия осложняется тем, что эксперимент ведется не с реальным аппаратом, а с его с моделью, не в свободной атмосфере, а в потоке газа, ограниченного стенками трубы, возмущаемого элементами конструкции трубы. Дополнительный вклад вносят элементы крепления модели в рабочей части трубы, соединения ее с весами и т. д. Для проведения сложных вычислений, необходимых для получения «чистых" значений аэродинамических коэффициентов, удовлетворяющих высоким требованиям к надежности, достоверности и точности, в сороковых годах создавались группы вычислительных работ, «вооруженные" счетами и логарифмическими линейками. После Великой Отечественной войны эти группы были оснащены клавишными счетными машинками типа «Рейнметалл" и "Мерседес".

Последующая автоматизации научно-экспериментальных работ ставила своей целью замену ручного труда электронной техникой. При этом требовалось:

• обеспечить автоматизированную фиксацию данных измерений и ввод их в обрабатывающую аппаратуру без понижения точности, но со значительным выигрышем во времени;
• обеспечить автоматизированную обработку данных измерений и оперативное получение результатов в удобном для потребителей виде;
• вести автоматизацию и совершенствование методик с максимальным использованием серийно выпускаемой аппаратуры, без остановки АДТ, параллельно существующим технологиям с постоянным контролем ее эффективности.