Skład zespołu SKNL. Maciej Dubiel student 3go MDLiK, specjalność Płatowce. Grzegorz Łobodziński student 3go MDLiK, specjalność Awionika

Transkrypt

1

2 Skład zespołu SKNL Maciej Dubiel student 3go MDLiK, specjalność Płatowce Grzegorz Łobodziński student 3go MDLiK, specjalność Awionika Błażej Morawski student 3go MDLiK, specjalność Płatowce Maciej Roga student 4go MDL, specjalność Silniki Lotnicze Michał Wojas student 3go MDLiK, specjalność Silniki Lotnicze Przemysław Lekston student 5go MDL, specjalność Pilotaż

3 Projekt Bezzałogowego Aparatu Latającego PR-2 Gacek Studenckie Koło Naukowe Lotników oraz Koło Naukowe Euroavia Rzeszów Politechnika Rzeszowska Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Ul. Powstańców Warszawy Rzeszów

4 Założenie Projektowe Spełnienie Założeń Regulaminowych Konkursu Budowa całkowicie kompozytowego Płatowca Powtarzalność Produkcji samolotu Wykorzystanie w procesie projektowym i produkcyjnym zintegrowanych systemów Projektowania CAD/CAM/CAE Wykorzystanie przy produkcji samolotu technologii CNC

5 Wybrane założenia Konkursowe - Ograniczenie masy do 5 [kg]; - W stanie gotowym do transportu płatowiec BAL musi zmieścić się w pojemniku transportowym o wymiarach wewnętrznych 1000 x 300 x 350 [mm]; - zadanie konkursowe polegało na wskazaniu punktu z podaniem pozycji z GPS - BAL musi być wyposażony w system spadochronowy zapewniający bezpiczne lądowanie i prędkość opadania nie większą niż 7 [m/s]

6 Prototyp Pr-1 Szpion Budowa Pr-1: Kadłub struktura przekładkowa + balsa Skrzydła Balsa kryta folią termokurczliwą

7 Po oblocie PR-1 stwierdzono, że bezpilotowiec : posiada bardzo dobre osiągi, jest stateczny i łatwy w pilotażu, na bazie układu PR-1 należy kontynuować dalsze prace

8 Bazując na doświadczeniach przy pracach nad PR-1 powstał nowy bezpilotowiec Wprowadzono następujące zmiany: kadłub oraz usterzenie pionowe w całości z kompozytów szklanych oraz węglowych, skrzydła oraz usterzenie poziome o strukturze skorupowej, odczepiane gondole silnikowe, łatwy dostęp do wyposażenia awionicznego, zmodyfikowano łączenie skrzydeł, zmodyfikowano usterzenie pionowe oraz poziome

9 PR-2 Gacek - Charakterystyka Wymiary: rozpiętość 1800 [mm]; długość 1300 [mm]; wysokość 282 [mm]; Masa: ok [g] (z pełnym wyposażeniem); Profil: Clark Y; Cięciwa Profilu: 340 [mm]; Napęd: Dwa silniki elektryczne trójfazowe AXI 2820/12 Zasilanie: Wysokowydajne ogniwa Li-Pol ( 11.1 [V], 3700mAh) Czas lotu: [min] Prędkość: [km/h] Technologia wykonania: Kompozyty szklane oraz węglowe, struktury przekładkowe, styropian + balsa Wyposażenie pokładowe: kamera, nadajnik wideo, radiomodem, komputer pokładowy, odbiornik GPS

10 Konstrukcja - skrzydło

11 Konstrukcja - skrzydło

12 Konstrukcja - Kadłub

13 Głowica kamery sterowanie ruchem kamery z ziemi

14 Pr-2 Jako Latające Laboratorium Pr-2 został wykorzystany jako latające laboratorium podczas warsztatów dla studentów Politechniki Rzeszowskiej w październiku 2007 oraz Czerwcu 2008 Wykonane Badania: Rejestracja parametrów lotu bezałogowca Wizualizacja opływu samolotu (przekaz video w czasie rzeczywistym) Rejestracja momentu otwarcia spadochronu

15 Pr-3 Charakterystyka Wymiary: rozpiętość 1920 [mm]; długość 1380 [mm]; wysokość 333 [mm]; Masa: ok [g] (z pełnym wyposażeniem); Profil: NACA 2415; Cięciwa Profilu: 340 [mm]; Napęd: Dwa silniki elektryczne trójfazowe AXI 2826/10 Zasilanie: Wysokowydajne ogniwa Li-Pol (22,2[V], 5000mAh) Czas lotu: ok.40 [min] Prędkość: [km/h] Technologia wykonania: Kompozyty szklane, węglowy oraz aramidowy Wyposażenie pokładowe: kamera, nadajnik wideo, radiomodem, komputer pokładowy odbiornik GPS, system ratunkowy, OSD, AHRS,

16 Pr-3 Charakterystyka Wprowadzono następujące zmiany: Użycie technologii CNC przy produkcji płatowca Skrzydła z kompozytu szkalno-węglowego Kompozytowy statecznik Użycie technologii Vaccum przy wytwarzaniu kompozytów Umiejscowienie baterii w skrzydłach Wykonanie nowej głowicy kamery Zastosowanie modułowego systemu ratunkowego Ulepszenie stacji naziemnej

17 Pr-3 CNC Przygotowanie rzeczywistego modelu detali w systemie Catia Stworzenie modelu 3D foremników Generowanie G-Code w programie ArtCam Zaprogramowanie rodzaju narzędzia i ścieżki jego ruchu Wycięcie foremników na frezarce ploterowej Obróbka wykańczająca Nałożenie podkładu akrylowego i lakieru poliuratynowego

18 Pr-3 - Kadłub

19 Pr-3 Kadłub Kadłub wykonany z kompozytu szklano węglowo - aramidowego

20 Pr-3 Kadłub

21 Kadłub wykonano przy pomocy techniki worka próżniowego Pr-3 Kadłub

22 Pr-3 Skrzydła Skrzydło prostokątne skorupowe, dwudźwigarowe Dźwigar przedni i tylni ceowy z pasami i ściankami z laminatu Pokrycie przekładkowe laminat-pianka-laminat Dwa żebra szczątkowe i jedno całe zamykające skrzydło od strony kadłuba W części kesonowej pomiędzy żebrami (zamykającym oraz gondolowym) znajduje się źródło zasilania silnika Wykonano przy pomocy techniki worka próżniowego

23 Pr-3 Skrzydła

24 Pr-3 Głowica Wykonana z tkaniny węglowej i szklanej o gramaturze 80 [g/m2] Wyposażona w ruchomą kulę (obracającą się wokół jednej osi), w której znajduje się minikamera o wysokiej rozdzielczości Mechanizm napędzany serwami

25 Pr-3 Głowica

26 Pr-3 System sterowania kamerą Sterowanie ruchami kamery odbywa się drogą radiową ze stacji naziemnej Sygnał sterujący otrzymywany jest za pomocą pomiarów z jednostki AHRS zintegrowanej z hełmem, ruchy głowy obserwatora są dokładnie odwzorowane na ruchy kamery na głowicy, a na okulary podawany jest obraz odebrany z kamery. Pozwala to operatorowi układu na odbieranie wrażeń wzrokowych symulujących jego obecność na pokładzie statku powietrznego.

27 System Video Kamera Przetwornik: Rozdzielczość: Czułość: Ogniskowa Obiektywu: Waga: CCD 1/3 Sony 570 lini 0,3 lux 3,6 mm 90 g Nadajnik Video: Częstotliwość Pracy: Moc Nadajnika: Zasięg: Waga: 2,4 GHz 1 W 15 km 110 g

28 Pr-3 Osiągi Prędkość Minimalna: 34,16 [km/h] Prędkość Ekonomiczna: 47,54 [km/h] Prędkość Optymalna: 63,58 [km/h] Minimalna Prędkość Opadania: 0,73 [m/s]

29 Pr-3 Osiągi

30 System transmisji Danych

31 Schemat Blokowy Systemu

32 Zasada działania Systemu transmisji Danych Odbiornik GPS Radiomodem I PC MSC1210Y5 Radiomodem II

33 Charakterystyka urządzeń Odbiornik GPS firmy Rikaline Przesyła informacje z prędkością 4800 [bps] Format danych wyjściowych NMEA 0183 Poziom sygnałów: TTL oraz RS-232 Forma znakowa danych (kod ASCII)

34 Charakterystyka urządzeń Mikrokomputer MSC1210Y5 firmy Texas Instruments Posiada rdzeń 8051 Wysokiej klasy (24 bitowy) przetwornik analogowo cyfrowy Posiada dwa porty szeregowe z możliwością ustawienia na każdym różnych prędkości przesyłu danych

35 Charakterystyka urządzeń Radiomodem 433 [MHz] firmy Soyter Oparty na chipie CC1000 firmy Chipcon Prosty w obsłudze Łatwa konfiguracja zarówno w torze szeregowym jak i w radiowym. Posiada zasięg w otwartym terenie do 100 [m]. Maksymalna ramka 54 bajty danych

36 Oprogramowanie Dla mikrokomputera MSC1210Y5 program analizujący sygnał z GPS, przetwarzający go i wybierający interesujące informacje został napisany przy użyciu języka niskiego poziomu - Asemblera.

37 Oprogramowanie Stacji Naziemnej Oprogramowanie dla stacji naziemnej powstało przy użyciu Visual Basic Wizualizowane są wybrane parametry lotu

38 Schemat Blokowy Stacji Naziemnej

39 Próby z Rejestratorem Lotu PRP-J5 Bezzałogowego Aparatu Latającego PR-2 Gacek

40

41

42 System ratunkowy

43 SKRZYNKA SPADOCHRONOWA ZAMIENNY MODUŁ AUTOMATYCZNE ZAMYKANIE LEKKA KONSTRUKCJA NIEZAWODNE DZIAŁANIE

44 MOCOWANIE DO KADŁUBA KONSTRUKCJA ALUMINIOWA AUTOMATYCZNE MOCOWANIE SKRZYNKI SPADOCHRONOWEJ

45 MOCOWANIE SPADOCHRONU LINKI MOCOWANE DO PUNKTÓW SIŁOWYCH KADŁUBA

46 SPADOCHRON KRZYŻOWY Używane są najczęściej jako spadochrony hamujące Większy czas otwarcia w porównaniu do tradycyjnych spadochronów. Przeciążenia działające na ładunek, linki oraz czaszę spadochronu są mniejsze.. - Powierzchnia: 1.98m 2 - Waga: 286g

47 PROCES BUDOWY

48 SPADOCHRON PIERŚCIENIOWY Używane są najczęściej jako spadochrony ratunkowe Błyskawiczne otwarcie i szybkie wytracenie prędkości Używane do stosunkowo niewielkich prędkości Duże przeciążenia na konstrukcję Stabilne i powolne opadanie - Powierzchnia: 3.7 m 2 - Waga: 261g

49 PROCES BUDOWY

50 OSŁONA - SPOWOLNIENIE OTWARCIA - ZASTĘPUJE PILOCIK WYCIĄGAJĄCY

51 PRÓBY TESTY WYKONYWANO W WARUNKACH BEZWIETRZNYCH JAKO ŁADUNEK SŁUŻYŁ WAGOWY CIĘZAREK O WADZE 5kg MIERZONO CZAS OPADANIA NA DŁUGOŚCI 35m

52

53

54

55

56

57

58