Проект “Прототип БПЛА самолётного типа с несущим корпусом”
Автор: Гостев Серафим Александрович
Место работы/учебы: ГБОУ "Бауманская инженерная школа №1580", г. Москва, 8 класс
Научный руководитель: Безенков Юрий Владимирович, ассистент кафедры СУНЦ-2, учитель физики
Аннотация
Сегодня почти все существующие самолёты имеют традиционную классическую аэродинамическую компоновку. Для неё свойственно наличие крыла, фюзеляжа, органов аэродинамической стабилизации и управления, посадочного устройства. Вместе с тем, существует потребность в разработке беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) нового типа, способных решать нетрадиционные задачи, которые невозможно решить в рамках обычной аэродинамической компоновки самолёта. В данной проектно-исследовательской работе рассматривается создание проекта-прототипа БПЛА, обладающего рядом преимуществ.
Актуальность: Беспилотные летательные аппараты всё больше завоёвывают небо, их активно используют в разных областях: сельском хозяйстве, строительстве, экологических исследованиях и др.
На основании вышесказанного выдвинута гипотеза – в условиях большого спроса на БПЛА, эти аппараты следует проектировать такими, чтобы они были способны решать нетрадиционные задачи и обладать особыми аэродинамическими свойствами.
Цель: разработать проект модели самолёта с аэродинамически несущим корпусом, который будет прототипом БПЛА с несущим корпусом. Работа состоит из двух частей: исследование аналогов, расчёт данных и практическое воплощение проекта.
Для достижения цели нужно решить следующие задачи: изучить основы аэродинамики; проанализировать устройства современных БПЛА; определить преимущества конструкции с несущим корпусом; собрать модель, установить электронику, провести испытания.
Для решения задач использованы следующие методы исследования: теоретический (изучение основ аэродинамики; изучение особенностей конструкции существующих моделей) и практический (расчёт конструкции своей модели; моделирование конструкции; испытания разработанного образца).
Результаты
Результатом проектно-исследовательской работы стала модель самолёта с аэродинамически несущим корпусом. Эксперименты по запуску дали положительные результаты.
Предлагаемая форма аэродинамически несущего корпуса в плане, (при соблюдении надлежащей центровки самолёта) упрощает решение вопроса обеспечения продольной статической устойчивости и управляемости самолёта на всех режимах полёта. Это достигается за счёт возможности разнесения координат центра тяжести и центра приложения аэродинамической силы по большой оси эллиптического крыла.
Исследования показали, что геометрическая форма в плане аэродинамического несущего корпуса соответствует минимальному значению аэродинамического сопротивления.
В ходе испытаний выявлены достоинства: модель совершила быстрый взлёт с минимальной площадки; большая манёвренность модели; устойчивость к боковому ветру; благодаря большому радиусу закругления, при малой толщине струй воздуха можно легко добиться проявления эффекта Коанда – прилипания струй к поверхности.
В ходе испытаний выявлены недостатки: модель требует доработки в уточнении центра тяжести, что обеспечит её стабильность.
После доработки потребуется ещё ряд испытаний.
Содержание работы
Автор предпочел не показывать работу на сайте.
Дата публикации работы: 23.04.2024
Добавить комментарий