КОНСТРУКЦИЯ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ТИПА  «ПТИЦА»

Темырбай Чигамбаев; Еламан Жексенбаев

doi:10.52167/1609-1817-2021-118-3-92-102

Авторы

Темырбай Чигамбаев Алматинский университет энергетики и связи им. Г. Даукеева
Еламан Жексенбаев Алматинский университет энергетики и связи им. Г. Даукеева

DOI:

https://doi.org/10.52167/1609-1817-2021-118-3-92-102

Ключевые слова:

птица, самолет, БПЛА, конструкция самолета, биомиметика, полет, аэродинамика

Аннотация

В этом исследовании мы разработали планер беспилотного летательного аппарата (БПЛА), имитирующий анатомию и механизм управления птицы.
Задача - получить БПЛА в форме птицы с максимальной взлетной массой 600 гр. Вид птиц, упомянутых в дизайне, - евразийский перепелятник, accipter nisus. У этого вида птиц размах крыльев от 59 до 80 см и длина от 29 до 41 см. Ястреб-перепелятник - один из видов птиц, которые летают в основном в планирующем и парящем маневрах. Во время планирования и парения крыло расправлено, как у самолета с неподвижным крылом. Механизм управления птицей применился и к БПЛА. Наружное крыло БПЛА может изменять угол атаки, чтобы имитировать способность к морфингу крыла птицы. Хвостовая часть БПЛА состоит только из горизонтального стабилизатора, который может поворачиваться по двум осям, оси X и параллельно оси Y. Расчет аэродинамики и устойчивости полета конструкции выполнен с использованием теоретических уравнений.
Мы обнаружили, что разработанный дизайн и конфигурация стабильны. В результате этого исследования мы получили проект БПЛА с неподвижным крылом, напоминающий птицу, с хорошим качеством аэродинамики и анализа и расчетов устойчивости полета

Биографии авторов

Темырбай Чигамбаев, Алматинский университет энергетики и связи им. Г. Даукеева

кандидат технических наук, г. Алматы, Казахстан, t.chigambayev@aues.kz

Еламан Жексенбаев, Алматинский университет энергетики и связи им. Г. Даукеева

магистр, г. Алматы, Казахстан, yelaman.zhexenbayev@gmail.com

Библиографические ссылки

[1] S. F. Hoerner, "Fluid dynamic drag," Published by author, 1965.

[2] J. Maglasang, N. Goto, and K. Isogai, "Development of bird-like micro aerial vehicle with flapping and feathering wing motions," Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, vol. 51, no. 171, pp. 8-15, 2008.

[3] E. Torenbeek, "Synthesis of subsonic airplane design," Netherlands: Delft university Press, 1976.

[4] V. A. Tucker, and G. C. Parrot, "Aerodynamics of gliding in a falcon and other birds," Journal of Experimental Biology, vol. 52, pp. 345-367, 1970.

[5] V. A. Tucker, "Gliding birds: descending flight of the white-backed vulture, gyps africanus," Journal of Experimental Biology, vol. 140, pp. 325-344, 1988.

[6] V. A. Tucker, "Aerodynamics of gliding flight in a harris' hawk, parabuteo unicintus," Journal of Experimental Biology, vol. 149, pp. 469-489, 1990.

[7] J. V. Shreyas, S. Devrajan, and K. R. Sreenivas, "Aerodynamics of bird and insect flight," Journal of the Indian Institute of Science, vol. 91, no. 3, pp. 415-427, July-Sept., 2011.

[8] J. Y. Su, S. C. Ting, Y. H. Chang, and J. T. Yang, "A passerine spread its tail to facilitate a rapid recovery of its body posture during hovering," Journal of the Royal Society Interface, vol. 9, pp. 1674-1684, 2012.

[9]News article, "UAV performs first ever perched landing using machine learning algorithms,”

[10] http://www.bristol.ac.uk/news/2017/january/uav-perched-landing.html.

[11] https://www.hbw.com/species/eurasian-sparrowhawk-accipiter-nisus

[12] http://www.pbase.com/image/130446883 [12] http://airfoiltools.com/

[13] Лобановский Ю.И. Элементарная теория машущего полета, 2008

[14] Виноградов И.Н. Аэродинамика птиц-парителей.М.:ДОСАРМ, 1951.128 с.

[15] Колесников А.А., Кобзев В.А. Динамика полета и управления [Текст]: синергетический подход // Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009.