Файл: Взаємний вплив літаканосія і транспортного планера.pdf

16
Рис.13. Компонування носій+ контейнер.Повне компонування. Розрахункова модель.
Основні аеродинамічні характеристики безпілотного носія, визначені за допомогою панельно-вихровго методу наведені на Рис.14 - 16.

17
Рис.14. Компонування носій+ контейнер. Несучі властивості. Залежності C
Ya
=f(α).
V=102 км/год; Re=0.682*10 6
, H=3 км, CA
Результат ПВМ
0 5
10 15 20 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
C
Ya MAX_BAL
= 1.44

S
=
1 8
0
C
Ya MAX_BAL
= 1.65
повне компонування повне компонування збалансований
C
ya

,
0

18
Рис.15. Транспортний контейнер.Вариант 1. Квадратична поляра. Залежності C
Ya
2
=f(C
Xa
).
V=102 км/год; Re=0.682*10 6
, H=3 км, CA
Результат ПВМ
0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.0 0.5 1.0 1.5
C
Xi_W
= 0.0465

EFF
= 6.84
C
X0_FULL
= 0.0252
C
Xa
C
ya
2

19
Рис.16. Компонування носій+ контейнер. Залежності K, m
Z
=f(C
Ya
).
V=102 км/год; Re=0.682*10 6
, H=3 км, CA
Застосування смарт-матеріалів в конструкції
У науково-технічній літературі описані різні концепції і наукові підходи, що визначають розвиток напряму «Інтелектуальні матеріали»
Відмінною особливістю американського підходу є так звана «система конструкцій», що пропонує упорядкувати всю різноманітність і схожість функцій різних конструкцій з елементами систем управління, використовуючи теорію множин. Відповідно до цієї теорії будь-які два пересічних безлічі, що характеризуються різними відмітними і подібними ознаками, спосіб третину безліч, що володіє одночасно і тим і іншим одночасно ознаками. Дане безліч може містити одне або кілька вкладених множин - підмножин, що характеризуються іншими відмітними ознаками.
Таким чином, будується ієрархічна структура.
0.0 0.5 1.0 1.5 0
10 20 0.0 0.5 1.0 1.5
-0.4
-0.2 0.0 0.2
K
MAX_FULL T-tail
= 14.8
m
Z
C
Ya
C
Ya
K
C
Ya BAL
= 0.745 ; m
Z
C
Ya
= -0.424

20
Концепція японських вчених принципово відрізняється від американського підходу. Вона ґрунтується переважно на матеріалознавчий фундаменті, а не на базі систем конструкцій. Відповідно до цієї точки зору
історичний розвиток матеріалознавства йде в напрямку від конструкційних матеріалів до функціональних матеріалів. Грунтуючись на данній ідеї, в майбутньому необхідно розробити гіперфункціональний матеріал, за своїми можливостями еквівалентний або перевершуючий живі організми; природа - джерело ідей для створення нових синтетичних матеріалів, здатних реалізувати, наприклад, адаптивні функції, властиві біологічним матеріалами, і перевершити їх по ряду інтелектуальних ознак, що відповідають різним категоріям розумності.
Таким чином, в науковому світі поки немає єдиної думки про те, як називати це новий напрямок розвитку матеріалів і конструкцій, проте більшість дослідників прийшло до єдиної думки, що інтелектуальні матеріали нового покоління і конструкції на їх основі повинні включати в себе розподілені інтегровані сенсорні системи реєстрації зовнішніх і внутрішніх впливів, логічні схеми і мікропроцесорні пристрої, які приймають рішення при настанні тієї чи іншої події, а також актуаторні системи, що здійснюють безпосереднє механічне управління «розумною конструкцією» після прийняття рішення про настання даної події.
Сучасні дослідження в області зміни геометрії (морфінгу) крил зосереджені на подоланні основних проблем:
 вимоги до приводів великої відносної потужності
 структурна механізація
 унікальні обшивки
 контроль зміни геометрії
Як зазначалося, ідея морфінгу крил полягає в суттєвій зміні форми крила в результаті значних безшовних змін у всій структурі агрегату.

21
Існує огляд щодо класифікації доступних методів морфінгу конструкції. Огляд показує, що є три основні зміни: 1 - деформація в площині, 2 - зміна профілю крила і 3 - поза площинна деформація).
Зі структурної точки зору, переміщуючи навантаження ближче до кореня, можна досягти меншого згинального моменту крила. Скручування крила може здійснюватися у такі способи:
1. геометричне скручування використовує той самий аеродинамічний профіль вздовж консолі, але локальний кут атаки змінюється по розмаху крила.
2. аеродинамічне скручування варіює аеродинамічний профіль вздовж розмаху крила
Крило, в якому використовувались чотири концентричні трубки, прикріплені окремо в різних точках уздовж прольоту, щоб забезпечити скручувальну дію чотирьом секціям крила. Це крило використовувало еластомерну шкіру. У Стенфорді використане крило що скручується для управління БПЛА невеликого розміру. Приведення в дію здійснювалося крутним моментом на стрижні, що проходили вздовж розмаху крила. Вони були з'єднані з крилом втулками до дозволити їм обертатися. Кінчики динамометричних стрижнів були зігнуті під кутом 90 градусів назад утворюючи Г-подібний стрижень, який був з'єднаний з еластичною мембраною, подібною до того, що ми бачимо в керованих поверхнях управління крилами. Їх чисельний аналіз показав, що концепція є достатньою для реалізації «в металі».
Розробка стартап-проекту
Впровадження стартап-проекту на ринок передбачає послідовне та чітке визначення ринкових перспектив проекту, графіку та принципів організації виробництва, фінансового аналізу та аналізу ризиків та заходів з просування пропозиції для інвесторів.

22
Зміст ідеї, що пропонується, можливі напрямки застосування та основні вигоди, що може отримати користувач товару надані у вигляді таблиці і дають цілісне уявлення про зміст ідеї та можливі базові потенційні ринки, в межах яких потрібно шукати групи потенційних клієнтів.
Ринкові можливості та ринкові загрози, пов’язані із реалізацією запропонованого стартап-проекту мають бути визначені для подальшого плануванню напрямків проекту із урахуванням реальних ринкових обставин, потреб можливих замовників та конкурентних пропозицій.
Фінальним етапом ринкового аналізу можливостей впровадження проекту є складання SWOT-аналізу (матриці аналізу сильних (Strength) та слабких (Weak) сторін, загроз (Troubles) та можливостей (Opportunities), пов'язаних з його здійсненням.
Аналіз можливостей ринку та ринкових загроз базується на аналізі факторів загроз та факторів можливостей маркетингового середовища.
Ринкові можливості та загрози є наслідками (прогнозованими результатами) впливу факторів, і, на відміну від них, ще не є реалізованими на ринку та мають певну ймовірність здійснення. Наприклад: посилення державного регулювання польотів БПЛА – фактор загрози, на основі якого можна зробити прогноз щодо спаду попиту на БПЛА, особливо в нижній ціновій категорії, це призведе до посилення значущості функціональних можливостей БПЛА при його продажі, щоб максимально розширити коло можливих клієнтів та зберегти виробництво БПЛА на рентабельному рівні.
SWOT - аналіз стартап-проекту представлений в таблиці 1.
Таблиця 1

SWOT- аналіз стартап-проекту
Сильні сторони: Високоефективний безпілотний комплекс
Слабкі сторони: атмосферні умов польоту, можлива наявність інших факторів ризику
Можливості: Проектування високоефективної безпілотної транспортної системи індивідуально для клієнта.
Загрози: Виникнення сильної конкуренції, посилення державного регулювання польотів

23
Процес виготовлення дослідного зразка
Рис.17. Безпілотний літак-носій: консолі крила у процесі збирання (зверху на рисунку); фюзеляж під час підгонки деталей після їх вирізання фрезеруванням (знизу на рисунку)
Рис.18. Прилаштування сервоприводу для керування цільноповоротним горизонтальним оперенням транспортного планера

24
Висновок
Темою дипломної роботи є «Взаємний вплив літака-носія і транспортного планера».
У магістерській дисертації розглянуто дослідження конструктивних особливостей та аеродинамічних характеристик концепції безпілотного комплексу, що складається із безпілотного літака-носія та безпілотного транспортного контейнеру-планеру, який під час злету та горизонтального польоту до точки роз’єднання складають один цілий літальний апарат.
У процесі виконання роботи було проведено проведено вивчення аналогічних систем та комплексів, сформульовані методика та критерії дослідження характеристик концепції. На основі проведеної роботи було сформовано бачення рішення проблем взаємодії безпілотного літака-носія і транспортного планера та уточнені схеми реалізації системи у вигляді діючого зразка.
Відбувається збирання прототипу комплексу «безпілотний літак-носій
+ транспортний планер».

25
Список використаних джерел
1. Jane's.All.The.World's.Aircraft.2004.2005 2. Красильщиков А.П. Планеры СССР. М.Машиностроение. 1999 г.
3. Справочник авиаконструктора.Т.1. Аеродинамика. М. Изд-во ЦАГИ.
1937 г.
4. Зінченко Д.М. «Розрахунково-експериментальна оцінка аеродинамічних характеристик літака з механізованим крилом».
Дисертація на здобуття наукового ступеня к.т.н. Київ 2007 р.
5. UAV Systems Airworthiness Requirements (USAR) for North Atlantic
Treaty Organization (NATO) Military UAV Systems. draft STANAG 4671.
Edition 1 – March 22nd, 2007 6. Aircraft Design projects for engineering students. Lloyd R. Jenkinson, James
F. Marchman III 2003

26
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ ім. ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО»
Інститут аерокосмічних технологій
Кафедра авіа- та ракетобудування
ЗВІТ
З ПЕРЕДДИПЛОМНОЇ ПРАКТИКИ
ТЕМА: «Взаємний вплив літака-носія і транспортного планера»
Виконавець роботи: студент групи АЛ91мп
Мельник Олексій Володимирович
Науковий керівник:
К.т.н
Зінченко Дмитро Миколайович
(підпис, дата)
(підпис, дата)
Київ 2020