JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
63886000.pdf3.1 MB
titleThermal zero shift correction of strain-gage balance output in the JAXA 2 m x 2 m Transonic Wind Tunnel
Other Title2m×2m遷音速風洞における天秤温度ドリフト補正方法
Author(jpn)香西 政孝; 塩原 辰郎; 上野 真; 小松 行夫; 唐沢 敏夫; 小池 陽; 須谷 記和; 我那覇 義人; 池田 守; 渡邉 篤史
Author(eng)Kozai, Masataka; Shiohara, Tatsuro; Ueno, Makoto; Komatsu, Yukio; Karasawa, Toshio; Koike, Akira; Sudani, Norikazu; Ganaha, Yoshito; Ikeda, Mamoru; Watanabe, Atsushi
Author Affiliation(jpn)宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; コスモテック; コスモテック; コスモテック
Author Affiliation(eng)Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Cosmotec Co. Ltd.; Cosmotec Co. Ltd.; Cosmotec Co. Ltd.
Issue Date2008-02-29
PublisherJapan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
宇宙航空研究開発機構
Publication date2008-02-29
Languageeng
AbstractIn the JAXA 2 m x 2 m Transonic Wind Tunnel, the thermal zero shift of strain-gage balance output caused by an unfavorable increase of flow temperature during a run influences the measurement accuracy of the balance. Temperature change in the balance and thermal gradients across the balance cause the thermal zero shift of the balance. Balance outputs for zero are conventionally corrected by the linear estimation from the no-wind data just before the run and the renewed no-wind data immediately after the run. In the correction method, the error increases at the beginning of the run, because the abrupt change in stagnation temperature causes balance outputs for zero to shift drastically. To reduce and correct the thermal zero shift of strain-gage balance output in force measurement, a preheating and checkpoint correction method is established. Variations of strain-gage balance output for zero are investigated during a run to confirm the effectiveness of the new method. Several series of wind tunnel tests with an ONERA-M5 calibration model and an AGARD-B (Advisory Groups for Aerospace Research and Development-B) calibration model are conducted to compare the new correction method with the conventional one. Results show that the error of the drag measurement from run to run is reduced to +/- 2 drag counts. Moreover, the new correction method is improved by using a six component internal balance with strain-gages combined with thermocouples to be applied to various kinds of models and sequences of test conditions.
JAXA2m×2m遷音速風洞においては風洞試験中に気流の温度上昇によって生じる天秤出力の温度ドリフトが空気力測定試験における計測精度に大きな影響を与えている。温度ドリフトを引き起こす原因としては天秤自体の温度変化と天秤内の温度分布が考えられる。従来のドリフト補正方法では、天秤のゼロ点出力は風洞試験前のゼロ点出力と風洞試験後のゼロ点出力を直線で結んで、その直線上の電圧をゼロ点出力とする方法であった。この補正方法では、風洞試験開始時の気流の急激な温度上昇によって天秤のゼロ点出力が急激に変化する為、補正誤差を生じる。空気力測定試験における温度ドリフト量を減らし、正確に補正を行う為に、予備加熱・チェックポイント補正方法を提案した。風洞試験中の天秤のゼロ点出力変化を調べ、提案した新ドリフト補正方法の有効性を確認した。さらに、新ドリフト補正方法と従来のドリフト補正方法の補正誤差を比較する為にONERA-M5標準模型およびAGARD-B(Advisory Groups for Aerospace Research and Development-B)標準模型を用いて再現性の確認試験を行った。その結果、新補正方法を用いることにより一連の風洞試験における軸力のバラツキ誤差が±2カウント以内であることが確認された。さらに予備加熱・チェックポイント補正方法を用いて様々な模型や試験条件に適用する為に温度センサ付内装式六分力天秤を製作し、運用方法および処理方法の改善を行った。
DescriptionJAXA Research and Development Report
宇宙航空研究開発機構研究開発報告
Keywordstransonic wind tunnel; strain gage balance; temperature gradient; aerodynamic force; wind tunnel test; aerodynamic drag; correction; stagnation temperature; accuracy; 遷音速風洞; 歪み計式天秤; 温度勾配; 流体力; 風洞試験; 空力抵抗; 補正; よどみ点温度; 精度
Document TypeTechnical Report
JAXA Category研究開発報告
ISSN1349-1113
SHI-NOAA0063886000
Report NoJAXA-RR-07-034E
URIhttps://repository.exst.jaxa.jp/dspace/handle/a-is/49726


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