|
1.3 Классификация аэродинамических схем БПЛА
На сегодняшний день в России не существует общепринятой классификации БПЛА. Интернет сайт Missiles.Ru[5] совместно с Uаv.Ru[6] предлагает современную классификацию БПЛА самолетного типа, разработанную на основе подходов организации UАV Internаtionаl[7] с учетом специфики и ситуации именно российского рынка.
Предлагаемая классификация включает следующие категории:
микро- и мини-БПЛА ближнего радиуса действия (взлетная масса до 5 кг, дальность действия 25...40 км);
легкие БЛА малого радиуса действия (взлетная масса 5...50 кг, дальность действия
10...70 км);
легкие БПЛА среднего радиуса действия (взлетная масса 50... 100 кг, дальность действия 70... 150 км);
средние БПЛА (взлетная масса 100...300 кг, дальность действия 150... 1000 км);
средне-тяжелые БПЛА (взлетная масса 300...500 кг, дальность действия 70...300 км);
тяжелые БПЛА среднего радиуса действия (взлетная масса более 500 кг, дальность действия 70...300 км);
тяжелые БПЛА большой продолжительности полета (взлетная масса более 1500 кг, дальность действия около 1500 км);
беспилотные боевые самолеты (взлетная масса более 500 кг, дальность действия около 1500 км).
1.4 Описание объекта исследования
БПЛА относится к классу «мини», так как имеет массу около 4 килограммов (рис. 1.1). Согласно расчетным характеристикам самолёт сможет находиться в воздухе не менее двух с половиной часов, а в режиме "зависания" - до 30 минут. Штатная высота полета - 1 километр.
Таблица 1.1. Исходные геометрические параметры исследуемого БПЛА:
Размах крыла, м
|
1.2
|
Длина самолета, м
|
0.875
|
Высота самолета, м
|
0.24
|
Площадь крыла, м2
|
2,02
|
Длина САХ(средняя аэродинамическая хорда) м
|
0,218
|
Поперечное V крыла
|
0°
|
Угол установки крыла
|
13°
|
Площадь элевонов
|
0,286
|
Профиль крыла;
|
NАCА-W-5 68009[8]
|
площадь среднего сечения, м2
|
0,12
|
Масса, кг
|
- пустого самолета
|
3.06
|
- максимальная взлетная
|
8
|
Тип двигателя
|
Электрический
|
Мощность, кВт
|
2,2
|
Максимальная скорость, км/ч
|
200
|
Крейсерская скорость, км/ч
|
150
|
Практическая дальность, км
|
400
|
Практический потолок, м
|
2500
|
Полезная нагрузка:
|
5кг
|
Под САХ крыла, которая обозначается , понимается хорда прямоугольного крыла, имеющего такую же площадь и основные аэродинамические характеристики, как и реальное крыло.
По конструктивным признакам БПЛА можно классифицировать как самолёт вертикального взлёта и посадки (СВВП) или англ. VTOL — Verticаl Tаke-Off аnd Lаnding
— самолет, способный взлетать и садиться при нулевой горизонтальной скорости, используя тягу двигателя. Принципиальным отличием СВВП от различных винтокрылых машин является то, что в режиме горизонтального полета на крейсерской скорости, как и у самолёта традиционной схемы, подъёмную силу создает неподвижное крыло.
Пилотирование этого типа машин весьма сложно для лётчика и требует от него высочайшей квалификации в технике пилотирования. Особенно это сказывается в полете на режимах "зависания" и переходных — в моменты перехода из "зависания" в горизонтальный полёт и обратно. Фактически, пилот СВВП должен перенести подъёмную силу, и соответственно, вес машины — с крыла на вертикальные потоки струи тяги двигателя или наоборот.
Такая особенность техники пилотирования ставит сложные задачи перед пилотом СВВП. Кроме того, в режиме висения и переходных режимах СВВП в целом неустойчивы, подвержены боковому скольжению, большую опасность в эти моменты представляет возможный отказ подъёмных двигателей. Такой отказ нередко служил причиной аварий серийных и экспериментальных СВВП. Также к недостаткам можно отнести значительно меньшую в сравнении с самолётами обычной схемы грузоподъёмность и дальность полёта СВВП, большой расход топлива на вертикальных режимах полета, общую сложность и дороговизну конструкции СВВП. Что делает самолеты этой конструкции более сложными в разработке и эксплуатации.
Эксплуатация летательного аппарата требует наличия алгоритмов автоматического управления для двух режимов: "зависание" и "полет по траектории". Режим «зависание» позволяет самолёту взлететь вертикально, используя тягу переднего двигателя на заданную высоту и оставаться там, в течение заданного промежутка времени или сразу перевести аппарат в горизонтальное положение. А режим "полета по траектории" позволяет управлять самолетом при обычной крейсерской скорости как обычным самолетом, подъемную силу обеспечивают неподвижные крылья самолета. Для осуществления этих маневров необходима сложная система автоматического управления (САУ) с возможностью переключения в ручной режим во время взлета и посадки.
Do'stlaringiz bilan baham: |
