Влияние воздушного винта на подъемную силу крыла беспилотного летательного аппарата

1.

Влияние
воздушного винта
на подъемную силу крыла БПЛА
МАГИСТЕРСКАЯ
ДИССЕРТАЦИЯ
На тему
« Влияние воздушного винта на
подъемную силу крыла беспилотного
Тульский государственный университет
летательного
аппарата
»
Кафедра
'Приборы
управления'
Автор: Ковалев А.И.
Научный руководитель: к.т.н. доцент Морозов В.В.
Выполнил: студент группы 140831/01
Ковалев А.И.,
Научный руководитель: к.т.н. доцент
Морозов В.В.
Тульский государственный университет,
Кафедра «Приборы управления»

2. Содержание диссертации

Введение
Теоретические основы
Методы исследования
Практика, анализ
Актуальность
Винт, крыло
Аэродинамическая труба,
SOLIDWORKS,
темы
взаимодействие
Моделирование
параметры
Данная структура обеспечивает комплексный подход к изучению влияния воздушного
винта на подъемную силу крыла БПЛА. Последовательное изложение материала
охватывает теоретические основы, методологию, практические результаты и выводы.

3. Введение: Актуальность и значимостьБПЛА

Стратегическое значение
Приоритет анализа
БПЛА критически важны для разведки,
Анализ взаимодействия винта и крыла
мониторинга, боевых операций и
— ключевая задача для инженеров. Он
снабжения. Их критическим параметром
определяет боевую эффективность аппарата.
является подъемная сила крыла, которая
напрямую зависит от работы воздушного
винта.
Особое внимание уделяется оптимизации аэродинамики, отвечающей
требованиям к БПЛА. Это повышает их тактико-технические характеристики.
новым

4. Теоретические основы. Принцип работы воздушного винта

Преобразование энергии
Винт конвертирует механическую энергии двигателя в аэродинамическую тягу , что
напрямую влияет на тактико-технические характеристики модели.
Ключевые параметры
Эффективность винта зависит от геометрии лопастей и
угла атаки.
Угол атаки
Оптимальный угол обеспечивает максимальную
подъемную силу.
Срыв потока
Превышение угла атаки до критического вызывает потерю
тяги и рост сопротивления.

5. Подъемная сила крыла. Взаимодействие крыла с винтом

Подъемная сила
Определяет
маневренность и
эффективность.
Создается перепадом
давления.
Набегающий поток
Аэродинамическое
взаимодействие
Модификация
характеристик.
Винтовая установка.
Формирует
направленный поток
воздуха.
Поток от винта изменяет
подъемные силы крыла и
летные качества.
крыла с воздухом.
Стратегическое взаимодействие винта и крыла напрямую влияет на тактикотехнические показатели бесспилотных авиационных комплексов.

6. Методы исследования Метод аэродинамической трубы и Аэродинамическое моделирование.

1
Лабораторные испытания
Аэродинамическая труба —
ключевой метод оценки.
Оптимизация для боевого
применения.
2
Компьютерное моделирование
Дополняет испытания, прогнозирует
поведение БПЛА. Обеспечивает точность
результатов.
Все исследования проводятся по строгому протоколу для достоверности данных. Это
позволяет создавать высокоэффективные системы.

7. Практическая часть: SOLIDWORKS и модели

Программный комплекс
Исследование выполнено в SOLIDWORKS,
инструменте для инженерного
проектирования.
3D-модель винта
Разработана трехмерная модель
воздушного винта для детального
анализа.
Корпус БПЛА
Спроектирована конструкция корпуса
беспилотного летательного аппарата.
Применение SOLIDWORKS позволило выполнить точное моделирование и анализ всех
компонентов БПЛА. Это существенно повышает надежность результатов.

8. Окончательная сборка и моделирование в SOLIDWORKS Assembly

Окончательная сборка тактической модели
БПЛА выполнена в модуле SOLIDWORKS
Assembly. Это обеспечило интеграцию
всех компонентов и проверку
функциональности системы.
Моделирование в условиях
полной сборки позволяет
оценить аэродинамические
характеристики всего
аппарата. Это критически
важно для дальнейшей
оптимизации.

9. Результаты инженерного моделирования

Представляем результаты инженерного
моделирования. Мы проанализировали
взаимодействие воздушного винта с
поверхностью БПЛА.
А)
Б)
А) скорость потока 5 м/с угол
атаки 15°
Б) скорость потока 15 м/с угол
атаки -15°
В)
В) скорость потока 5 м/с угол
атаки 0°

10. Визуализация воздушных потоков

11.

Анализ взаимодействия винта и поверхности

12. Определены зависимости СИЛЫ (Y) от скорости воздушного потока по результатам расчетов

13. Выводы и рекомендации

Методика испытаний
Проведены исследования взаимодействия винта с
поверхностью БПЛА. Контролировались
подъемная сила, угол атаки, скорость потока.
Тактико-технические выводы
Рост скорости на 10 м/с увеличивает подъемную
силу на 15-20%. Максимальная эффективность
достигается при углах 8-12°. Повышение угла
атаки до 18˚ приводит к срыву потока.
Оптимизация БПЛА
Полученные данные помогут оптимизировать
БПЛА для патрулирования, маневрирования и
перевозки грузов в зонах боевых действий и при
использовании в других целях.

14. Презентация окончена. Спасибо за ваше время и интерес.

Благодарю за внимание!
Презентация окончена. Спасибо за
ваше время и интерес.