Koncepcja hybrydowego statku powietrznego z napędem wielowirnikowym

• Autorzy: Czyż Z. , Raczyński R. , Wendeker M.

Warianty tytułu

EN

The concept of hybrid aircraft with multi-rotors propulsion

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono koncepcje hybrydowego statku powietrznego z napędem wielowirnikowym.Ze względów ekonomicznych napędy wielowirnikowe nie są korzystne i podczas ich ruchu postępowego wzrasta diametralnie zapotrzebowania na moc. Stosunek zapotrzebowania na moc do mocy potrzebnej przy zawisie P/Ph w zależności od stosunku siły ciągu do siły ciągu przy zawisie T/Th rośnie liniowo. W przypadku zespołu napędowego wiatrakowca o maksymalnej masie startowej 1800 kg zapotrzebowanie na moc maleje aż do osiągnięcia prędkości lotu równej około 25 m/s. Jednak dzisiejsze wiatrakowce ze względów konstrukcyjnych nie mogą chociażby wykonywać zawisu i latać z bardzo małymi prędkościami. Połączenie zalet wiatrakowców i wielowirnikowych statków powietrznych wydaje się być bardzo dobrą alternatywą dla indywidualnych środków transportu lotniczego. W artykule zawarto ciąg argumentów potwierdzających słuszność postawionego celu, opisano założenia nowego hybrydowego statku powietrznego oraz przedstawionowstępne wyniki symulacji opływu z wpływem dodatkowych wielowirnikowych zespołów napędowych wytwarzających siłę ciągu. Trójwymiarowe obliczenia CFD wykonano za pomocą programu ANSYS Fluent.

EN

The paper presents the concept of a hybrid multi-rotor aircraft. Multi-rotor powertrains are not preferred for economic reasons and while operating, their power demand can dramatically increase. The ratio of power demand to hover power expressed as P/Ph depending on the ratio of thrust to hover thrust expressed as T/Th shows a linear increase. In the case of a powertrain in a gyroplane of 1800 kg of take-off weight, its power demand decreases until a flight speed of about 25 m/s is reached. However, for their construction, today's gyroplanes cannot even hover and fly at low speeds. The combination of the advantages of gyroplanes and multi-rotor aircraft seems to be a very good alternative for individual modes of air transport. The paper provides a set of arguments to justify this objective, describes the assumptions for a novelty type of hybrid aircraft and presents the preliminary results of the simulation of around flow including the impact of additional multi-rotor powertrains to generate thrust. The three-dimensional CFD calculations were performed using the ANSYS Fluent software.

Słowa kluczowe

PL

statek powietrzny hybrydowy; napęd wielowirnikowy; siła ciągu

EN

hybrid aircraft; multi-rotors propulsion; thrust

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 2936--2945
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., schem., wykr., pełen tekst na CD3

Twórcy

autor

Czyż Z.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów i Napędów Lotniczych; 20-618 Lublin; ul. Nadbystrzycka 36. Tel: [phone], Fax: [phone]

autor

Raczyński R.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów i Napędów Lotniczych; 20-618 Lublin; ul. Nadbystrzycka 36. Tel: [phone], Fax: [phone]

autor

Wendeker M.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów i Napędów Lotniczych; 20-618 Lublin; ul. Nadbystrzycka 36. Tel: [phone], Fax: [phone]

Bibliografia

• 1. Cieślak S. „Projekt koncepcyjny autożyra nowej generacji o poszerzonych własnościach osiągowych”. Praca dyplomowa wykonana pod kierunkiem prof. K. Szumańskiego, Politechnika Lubelska 2010.
• 2. Dziubiński A., Grzegorczyk K., Żółtak J.: CFD Analysis of external armour influence on a helikopter aerodynamic characteristics. Prace instytutu lotnictwa nr 218, Warszawa 2011.
• 3. Haomiao H., Hoffmann G. M., Waslander S. L., Tomlin C. J.: Aerodynamics and Control of Autonomous Quadrotor Helicopters in Aggressive Maneuvering. Robotics and Automation, 2009. ICRA '09. IEEE International Conference on, DOI: 10.1109/ROBOT.2009.5152561.
• 4. LeishmanJ. G.: Principles of Helicopter Aerodynamics, pp. 36–71. New York, NY: Cambridge University Press, 2000.
• 5. ProutyR. W.: Helicopter Performance. Stability and Control, pp. 143–146, 476–477. Malabar, FL: Krieger Publishing Company, 1990.
• 6. Szczepanik T.: Rozwój wiatrakowców”. Międzyuczelniane Warsztaty Inżynierskie, Bezmiechowa 2010.
• 7. http://trendak.eu/about_us/ue_projects
• 8. http://trendak.eu/models/taurus
• 9. http://www.e-volo.com/