Методологическое обеспечение подготовки проектантов и операторов беспилотных летательных аппаратов


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложена концепция сквозной подготовки проектантов и операторов беспилотных летательных аппаратов на основе использования специализированных учебных БПЛА самолётного типа. Обсуждаются обучающие возможности концепции с точки зрения различных направлений подготовки. Разработана методика выбора основных параметров учебного беспилотного летательного аппарата самолётного типа с комплексным учётом аэродинамических и весовых характеристик. Обозначен широкий спектр специфических требований, предъявляемых к БПЛА для приобретения первоначальных навыков управления в ручном и автоматическом режимах. В основе разработанной методики используется уравнение существования самолёта, которое модифицировано с учётом специализированных требований малоразмерных аппаратов. Данная методика включает в себя также процесс выбора наивыгоднейшего сочетания геометрических и кинематических параметров воздушного винта самолёта с использованием теории изолированного элемента лопасти. Методика проектирования БПЛА с учётом выбора параметров воздушного винта реализована в виде программы для ЭВМ на языке PascalABC.NET. Представлен демонстрационный пример выбора основных параметров учебного БПЛА под конкретные требования. Приводятся полученные основные технические характеристики БПЛА. На основе расчётных данных разработана трёхмерная геометрическая модель БПЛА и изготовлен лётный образец. Проведена серия испытательных полётов лётного образца с аппаратурой записи лётных параметров. Обсуждаются пути использования описанной методики для разработки учебно-исследовательских БПЛА.

Об авторах

О. Е. Лукьянов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: lukyanovoe@mail.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры конструкции и проектирования летательных аппаратов

Россия

Д. В. Золотов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва;

Email: dmitriy.zolotov.98@mail.ru

магистрант института авиационной техники

Россия

Список литературы

  1. Fedoseeva N.A., Zagvozdkin M.V. Promising areas of use of unmanned aerial vehicles. Nauchnyy Zhurnal. 2017. No. 9 (22). P. 26-29. (In Russ.)
  2. MChS Rossii. Bespilotnye letatel'nye apparaty [Digital source]. Available at: https://www.mchs.gov.ru/ministerstvo/o-ministerstve/tehnika/aviacionnaya-tehnika/bespilotnye-letatelnye-apparaty
  3. Boyko A. Oblasti primeneniya bespilotnikov [Areas of use of unmanned aerial vehicles]. Available at: http://robotrends.ru/robopedia/oblasti-primeneniya-bespilotnikov
  4. Professiya – vneshniy pilot. Kuda poyti uchit'sya na operatora drona v Rossii? [Remote pilot profession. How to become a drone operator in Russia]. Available at: https://aeronet.aero/press_room/analytics/2018_01_22_how_to_become_drone_operator_in_russia
  5. OOO «S"emka s Vozdukha» [OOO «Aerial cinematography»]. Available at: https://geodrone.su/
  6. V Samarskom aviatsionnom tekhnikume poyavilas' novaya spetsial'nost' – «Upravlenie dronami» [Digital source]. Available at: https://yandex.ru/turbo/1tv.ru/s/news/2019-11-06/375212-v_samarskom_aviatsionnom_tehnikume_poyavilas_novaya_spetsialnost_upravlenie_dronami
  7. Proektirovanie samoletov / pod red. S.M. Egera [Aircraft design / ed. by S.M. Eger]. Moscow: Mashinostroenie Publ., 1983. 616 p.
  8. Badyagin A.A., Eger S.M., Mishin V.F., Sklyanskiy F.I., Fomin N.A. Proektirovanie samoletov [Aircraft design]. Moscow: Mashinostroenie Publ., 1972. 516 p.
  9. Raymer D.P. Aircraft design: a conceptual approach. Washington: Amer. Inst. of Aeronautics a. Astronautics, 2012. 227 p.
  10. Roskam J. Airplane design. Part I: Preliminary sizing of airplanes. Lawrence Kansas: Design, Analisys and Research Corporation, 2017. 206 p.
  11. Balunov K.A., Chedrik V.V., Tuktarov S.A., Uskov V.M. Multidisciplinary topology-based optimization in design of aircraft structural layouts // 30-th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences, ICAS 2016 (September, 25-30, 2016, Daejeon, South Korea).
  12. Vyrypaev A.A., Kozlov D.M., Komarov V.A., Kuznetsov A.S. Selection of rational parameters of stepped wing with account for their weight and aerodynamic efficiency. VINITI no. 45-В2010. 28.01.2010. 40 p. (In Russ.)
  13. Wunderlich T. Multidisziplinärer entwurf und optimierung von flügeln für verkehrsflugzeuge. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2009 (08-10. Sept. 2009, Aachen, Deutschland). P. 1-10.
  14. Martins J.R.R.A., Kenway G.K.W., Brooks T. Multidisciplinary design optimization of aircraft configurations – Part 2: High-fidelity aerostructural optimization. Lecture series, Von Karman Institute for Fluid Dynamics, Sint-Genesius-Rode, Belgium, May 2016.
  15. Komarov V.A. Concurrent design. Ontology of Designing. 2012. No. 3 (5). P. 8-23. (In Russ.)
  16. Korolkov O. N. The equation and the area of existence of an airplane. All-Russian Scientific-Technical Journal «Polyot». 2001. No. 10. P. 45-52. (In Russ.)
  17. Bolkhovitinov V.F. Puti razvitiya letatel'nykh apparatov [Ways of aircraft evolution]. Moscow: Oborongiz Publ., 1962. 132 p.
  18. Lukyanov O.E., Espinosa Barsenas O.U., Zolotov D.V. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registratsii programmy dlya EVM «BPLADesign» [«UAV Design» computer program. State registration certificate]. No. 2021611018, 20.01.2021.
  19. Yur'ev B.N. Vozdushnye vinty [Airplane propellers]. Moscow: Gosmashmetizdat Publ., 1933. 400 p.
  20. Aleksandrov V.L. Vozdushnye vinty: ucheb. posobie dlya aviats. vuzov [Airplane propellers]. Moscow: Oborongiz Publ., 1951. 476 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах