- Tytuł:
-
Improvement and optimisation of gyroplane performance
Poprawa i optymalizacja osiągów wiatrakowca - Autorzy:
- Stalewski, W.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/213009.pdf
- Data publikacji:
- 2017
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Lotnictwa
- Tematy:
-
rotorcraft performance
gyroplane
jump takeoff
main rotor
design and optimisation
osiągi wiropłatów
wiatrakowiec
bezrozbiegowy start
wirnik główny
projektowanie i optymalizacja - Opis:
-
The aim of this study was to investigate possibilities of improving performance characteristics of light gyroplane, as well to propose new or improved solutions enhancing performance of this type of rotorcraft. The study has been conducted based on computational methods of Computational Fluid Dynamics, Flight Dynamics, Computer Aided Design and Optimisation. Results of the research confirm that using advanced computational methods it is possible to improve significantly the
performance characteristics of light gyroplane. It can be chieved both through optimisation of the main rotor design and flight control strategy. An unconventional approach to rotorcraft optimisation has been presented, distinguishing by the fact that the objective was calculated based on computer imulations of selected states of gyroplane flight. One of the optimised main rotors had already been examined during flight tests, which confirmed its good performance‑and‑exploitation properties and its advantage over classic gyroplane rotors. Developed by the author the family of gyroplane airfoils is a valuable alternative to classic airfoils utilised so far. The same applies to the blades built based on those airfoils. In particular, it concerns the unconventional design of the rotor blade of span-variable: chord and relative thickness. The developed methodology
of numerical optimisation of flight‑control strategy during the
jump takeoff of the gyroplane presents an original approach to those problems and may be valuable tool supporting gyroplane-pilot training.
Celem pracy było zbadanie możliwości poprawy właściwości eksploatacyjnych lekkiego wiatrakowca, jak również zaproponowanie nowych lub ulepszonych rozwiązań zwiększających osiągi tego typu wiropłatów. Prace badawcze przeprowadzono w oparciu o metody Obliczeniowa Mechaniki Płynów, Mechaniki Lotu, Komputerowego Wspomagania Projektowania i Optymalizacji Inżynieryjnej. Wyniki zrealizowanych badań potwierdzają, że przy użyciu zaawansowanych metod obliczeniowych można znacznie poprawić właściwości osiągowe lekkiego wiatrakowca. Można to osiągnąć zarówno poprzez optymalizację konstrukcji wirnika nośnego jak i poprzez optymalizację strategii kontroli lotu wiatrakowca. Przedstawiono niekonwencjonalne podejście do optymalizacji wiropłatów, wyróżniające się tym, że funkcja celu była obliczana na podstawie komputerowej symulacji wybranych stanów lotu wiatrakowca. Jeden z nowo zaprojektowanych wirników został już przetestowany podczas prób w locie, które potwierdziły jego dobre osiągi i właściwości eksploatacyjne oraz przewagę tego wirnika nad konstrukcjami klasycznymi. Opracowana przez autora rodzina dedykowanych profili wiatrakowcowych stanowi konkurencyjną alternatywę w stosunku do klasycznych profili aerodynamicznych stosowanych zazwyczaj do konstrukcji łopat wiatrakowca. To samo odnosi się do łopat wirnika nośnego zbudowanych w oparciu o nowo zaprojektowane profile. W szczególności dotyczy to konstrukcji niekonwencjonalnych łopat wirnika charakteryzujących się zmiennymi wzdłuż rozpiętości: cięciwą i względną grubością przekrojów łopaty. Opracowana metodologia numerycznej optymalizacji strategii kontroli lotu podczas bezrozbiegowego startu wiatrakowca, prezentuje oryginalne podejście do tego typu problemów i może stanowić cenne narzędzie wspomagające proces szkolenia pilotów wiatrakowców. - Źródło:
-
Prace Instytutu Lotnictwa; 2017, 4 (249); 103-122
0509-6669
2300-5408 - Pojawia się w:
- Prace Instytutu Lotnictwa
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł