Mechanical analysis process of a coaxial counter rotor for applications in unmanned ultra-light units

• Autorzy: Czajkowski Łukasz

Identyfikatory

DOI

10-2478/tar-2019-0009

Warianty tytułu

PL

Proces konstrukcyjnej analizy mechanicznej współosiowego wirnika przeciwbieżnego do zastosowań w jednostkach ultralekkich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

As the rotor configuration has the most impact on helicopter properties, the process of determination the assumptions for rotor design is a very important factor in the early stage of rotorcraft development. The following paper presents a mechanical analysis process used at the Institute of Aviation to quickly develop a coaxial rotor prototype applicable in ultra-light unmanned helicopter which has the potential for further improvement of its flight parameters. The article describes the rotor analysis process due to its feasibility based on commercially available solutions, the process of formulating assumptions for the entire structure, MES analysis of the rotor parts all leading to creation of the rotor prototype.

PL

Elementem, który ma największy wpływ na właściwości śmigłowca jest jego wirnik, dlatego bardzo ważnym czynnikiem jest określenie na wczesnych etapach procesu projektowania założeń, które wirnik powinien spełniać, aby wykonać misję, do której tworzy się projektowany śmigłowiec. Poniższy artykuł przedstawia proces analizy mechanicznej stosowany przez Instytut Lotnictwa do szybkiego opracowania prototypu współosiowego wirnika, stosowanego w ultralekkim bezzałogowym śmigłowcu, który ma potencjał do dalszego rozwoju w celu zmaksymalizowania jego parametrów lotu. W artykule opisano proces analizy wirnika ze względu na jego wykonalność w oparciu o komercyjnie dostępne rozwiązania, proces formułowania założeń dla całej konstrukcji, analizę MES części składowych wirnika prowadzące do powstania prototypu.

Słowa kluczowe

EN

rotor analysis; coaxial rotor; ultra-light

PL

analiza wirnika; wirnik współosiowy; ultra lekki

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Transactions on Aerospace Research
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 2 (255)
• Strony: 44--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Czajkowski Łukasz

• Institute of Aviation, Al. Krakowska 110/114, 02-256 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Bratuchin, J. P., 1958, “Design and construction of helicopters” (in Polish: „Projektowanie i konstrukcja śmigłowców”), Państwowe Wydawnictwa Techniczne, Warsaw.
• [2] Stanisławski, J., 2018, “Performance requirements and simulation of rotor operation for high-mountain rescue helicopter”, Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 25, No. 2.
• [3] Aubry J. A., 1982, “Rotary-wing aircraft rotor having a compact articulated hub”, US Patent 4361415.
• [4] Ferris, D. L., Rybicki, R. C., 1976, “Two-position helicopter main rotor”, US Patent 397249.
• [5] “Skeldar V-150”, https://pl.wikipedia.org/wiki/Skeldar_V-150, access: 17.10.2018.
• [6] Devine, V., 2016, “Cypher ® Unmanned Aerial Vehicle (UAV)”, https://www.sikorskyarchives. com/CYPHER.php, access: 17.10.2018.
• [7] “Sikorsky Cypher”, https://pl.wikipedia.org/wiki/Sikorsky_Cypher, access: 17.10.2018.
• [8] Sabak, J., 2016, “Eurosatory 2016: Drone to suppress riots?”, (in Polish: „Eurosatory 2016: Dron do tłumienia zamieszek?”), http://www.defence24.pl/390650,eurosatory-2016-dron-do-tlumienia-zamieszek, access: 17.10.2018.
• [9] “Aero Surveillance développe un drone destiné à la surveillance maritime”, 2015, http://www. lemarin.fr/secteurs-activites/defense/22553-aero-surveillance-developpe-un-drone-destine-la-surveillance, access: 17.10.2018.
• [10] “EADS Sharc”, https://pl.wikipedia.org/wiki/EADS_Sharc, access: 17.10.2018.
• [11] “HELICOPTER UAV / AERIAL PHOTOGRAPHY / INSPECTION / MAPPING”, http:// www.directindustry.com/prod/swissdrones/product-181673-1790016.html, access: 17.10.2018.
• [12] “SDO 50 V2”, 2018, http://www.swissdrones.com/sdo-50/, access: 17.10.2018.
• [13] Mortimer, G., “KOAX X-240 MK II – Ready For Vertical Take-off”, 2010, https://www.suasnews. com/2010/09/koax-x-240-mk-ii-%E2%80%93-ready-for-vertical-take-of/, access: 17.10.2018.
• [14] “V-200 SKELDAR UNMANNED, VERSATILE & MISSION READY”, https://umsskeldar. aero/our-products/rpas-systems/v-200-skeldar/, access: 17.10.2018.
• [15] “Camcopter S-100 unmanned air system”, https://schiebel.net/products/camcopter-s-100/, access: 17.10.2018.
• [16] “EHANG 184”, http://www.ehang.com/ehang184/, access: 17.10.2018.
• [17] “Sunward UAV”, 2018, https://en.wikipedia.org/wiki/Sunward_UAV, access: 17.10.2018.
• [18] “Ka-137”, 2016, https://pl.wikipedia.org/wiki/Ka-137, access: 17.10.2018.
• [19] Carey, B., 2014, “Beijing ZHZ Displays TD220 Unmanned Helicopter”, https://www.ainonline.com/aviation-news/2014-02-12/beijing-zhz-displays-td220-unmanned-helicopter, access: 17.10.2018.
• [20] Brzoska, Z., 1974, “Strength of materials” (in Polish: „Wytrzymałość materiałów”), PWN, Warsaw.
• [21] Żurawski, R., Ulma, D., 2018, „Investigation of ‘jump take-off’ possibility for the new concept of modern autogyro”, 31st Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences

Uwagi

EN

1. The work was carried out as part of the implementation of research project no. 21880 financed from statutory funds of the Institute of Aviation.

PL

2. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).