Modelowanie numeryczne charakterystyk zespołu napędowego do małego BSL z wykorzystaniem wyników badań silników na hamowni

• Autorzy: Jakubowski R.

Warianty tytułu

EN

Numerical simulation of propulsion unit for small UAV performances using test banch results

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono proces tworzenia modelu numerycznego zespołu napędowego do małego aparatu latającego. Na początku zaprezentowano stanowisko badawcze oraz krótko scharakteryzowano metodykę badań silników spalinowych do małych BSL. Następnie, na przykładzie wyników badań stoiskowych dwóch silników tłokowych o takiej samej pojemności skokowej, przedstawiono proces tworzenia modelu numerycznego silnika. Zaproponowano, że moment obrotowy silnika i sekundowe zużycie paliwa można przybliżyć liniową zależnością w funkcji prędkości obrotowej. Następnie wyznaczono wartości współczynników wielomianu jako zależności od kąta otwarcia przepustnicy. Zaprezentowano, główne wyniki badań śmigła, które wykorzystano do przygotowania modelu całego zespołu napędowego. Kompilacja obydwu modeli posłużyła przygotowaniu modelu całego zespołu napędowego. Przedstawiono charakterystyki lotne zespołów napędowych z wybranymi silnikami o tej samej pojemności skokowej, ale różnych sposobach realizacji zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej – silnika żarowego i silnika o zapłonie iskrowym. Wyniki posłużyły do porównania właściwości eksploatacyjnych obydwu zespołów napędowych oraz sformułowania wniosków.

EN

In the paper the process of creating a numerical model of the propulsion unit for a small UAV was presented. At the beginning the test bench was featured and then the research methodology of combustion engines for small UAVs was characterized. Then, on the example of the test results of two piston engines of the same displacement a process of creating a numerical model of the engine was described. It was proposed that the engine torque and second fuel consumption can be approximated by a linear function of rotational speed. The coefficients values of the polynomial were determined as a function of the angle of the throttle opening. There were presented the main results of the propeller, which was used to prepare the model of the complete propulsion. Compilation of the two models was used to prepare the model of the complete propulsion. The flight characteristics of the propulsion were presented. The selected engines in the propulsion system have the same displacement but different ways of ignition – self-ignition glow plug engine and spark-ignition engine. The results were used to compare the operating characteristics of both propulsion units and draw conclusions.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie numeryczne; zespół napędowy; aparat latający bezzałogowy; hamownia silnikowa; aparat latający

EN

numerical simulation; UAV; aerial vehicle

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 4771--4780
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr., pełny tekst na CD3

Twórcy

autor

Jakubowski R.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa; 35-959 Rzeszów; al. Powstańców Warszawy 8. Tel: + 48 17-865-1466

Bibliografia

• 1. Bar W., Strzelczyk P., Budzik G., Smykla A., Śmigło do bezpilotowego aparatu latającego, Journal of AeronauticaIntegra, nr 6, str. 43-48, 2009,
• 2. Jakubowski R., Orkisz M., Wołoszyn T.: Charakterystyki użytkowe zespołu napędowego do BSL opartego na elektrycznym silniku trójfazowym prądu stałego, Materiały konferencyjne Naukowe Aspekty Bezzałogowych Aparatów Latających, Suchedniów 5-7 maja 2010
• 3. Jakubowski R., Wygonik P., Wołoszyn T., Orkisz M., Bogusz P., Korkosz M., Strzelczyk P., Ocena efektywności spalinowego i elektrycznego zespołu napędowego do małego aparatu latającego, Journal of Aeronautica Integra, nr 11, str. 29-34, 2012,
• 4. Jakubowski R., Orkisz M., Wygonik P., Czarnecki M., Analiza parametrów roboczych silników do napędu małych bezzałogowych aparatów latających, Journal of Aeronautica Integra, Rzeszów 2008, nr 2/2008(4), str. 49-55
• 5. Kotowani K., Sane S.K., Arya H., Sudhakar K., Experimental Characterization of Propulsion System for Mini Aerial Vehicle, 31st National Conference on FMFP, December 16-18, , Jadavpur University, Kolkata 2004
• 6. Kotowani K., Prabhu N., Bhunkar Y., Micro/Mini Aerial Vehicle Propulsion System Studies, National Seminar on Mini Aerial Vehicle, Pune, Feb-2004
• 7. Majka A., The Analysis of the Influence of the Design Parameters on the Performance Characteristics of a Mini UAV, Vol. 198 str. 148-153, 2013
• 8. Majka A., Flight loads of mini UAV, Solid State Phenomena, Vol. 198 str. 194-199, 2013
• 9. Muller J.T. i.in.: Introduction to the fixed-wing micro air vehicle, AIAA, Virginia USA 2007
• 10. Strzelczyk P, Aerodynamic Design of Propeller For Micro UAV, in Scientific Aspects of Unanned Mobile Objects, ed: Z. Koruba et al., Seria: Monografie, Studia, Rozprawy, M60, Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2014, str. 124-136;
• 11. Strzelczyk P., Wybrane zagadnienia aerodynamiki śmigieł, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2007
• 12. Strzelczyk P., Szczerba Z.: Stanowisko do modelowych badań śmigieł, Journal of Aeronautica Integra, Rzeszów 2010, nr 2/2010(8), str. 59-62
• 13. Wygonik P., Criteria for the assessment of the engine efficiency of the multi-purpose aircraft missions, Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 21, No. 3, str. 301-308, 2014
• 14. Wygonik P., Kryteria doboru parametrów silnika turbinowego do samolotu wielozadaniowego, Silniki Spalinowe, T. 45, str. 19-33, 2006
• 15. Konwersja metanu do metanolu – Metanol/ www.atcobr.pl
• 16. SAITO engines / www.saitoengines.com