Разработка БПЛА для поисково-спасательных операций и переброски грузов

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

В зависимости от выбранной авиакомпанией компоновки, самолет может вмещать от 62-х до 74-х пассажиров. Характерной особенностью этого самолета является расположение входной двери. Пассажиры осуществляют посадку через заднюю дверь, что является весьма необычным для пассажирских самолетов.

Передняя же дверь используется для погрузки и выгрузки багажа. Для того, чтобы пассажиры могли зайти или выйти из самолета, к задней двери должен быть установлен специальный трап. В остальном самолет мало чем отличается от своего прототипа -АТР-42

Именно он послужил исходным вариантом, на баю которого был построен новый самолет. Разработка нового самолета была анонсирована в 1986-м году

руководством компании. Он получил название ЛТЯ 72 из-за количества пассажиров, которые могут быть размещены в салоне. Свой первый полет самолет выполнил 27-го октября 1988-го года. Спустя ровно год. 27-го октября 1989-го года компания РшпЛп начала эксплуатацию своего первого самолета. Она стала первой авиакомпанией, которая стала эксплуатировать ЛТЯ-72.

После проведения анализа расчета па прочность конструкции самолета ЛТЯ-72. был получен ряд основных показателей прочности и надежности самолета. Были построены графики нагружения основных элементов планера.

© Писарев Н. А., 2013

УДК 629.7

И. Л. Пчелин Научный руководитель - Е. А. Нартов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

РАЗРАБОТКА БПЛА ДЛЯ ПОИСКОВО-СПАСАТЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ

И ПЕРЕБРОСКИ ГРУЗОВ

Рассматривается тема разработки беспилотного летательного аппарата (БПЛА) в центре АИСТ для переброски грузов на основе существующих моделей.

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА, также иногда сокращается как БЛА; в просторечии иногда используется название «дрон», от англ. drone - трутень) - летательный аппарат без экипажа на борту.

Первые упоминания связанные с беспилотными моделями были в 1898 году, когда Никола Тесла разработал и продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно [1-9].

В 1910 году, вдохновлённый успехами братьев Райт, молодой американский военный инженер из Огайо Чарльз Кеттеринг предложил использовать летательные аппараты без человека. По его замыслу управляемое часовым механизмом устройство в заданном месте должно было сбрасывать крылья и падать, как бомба, на врага. Получив финансирование армии США, он построил и с переменным успехом испытал несколько устройств, получивших названия The Kattering Aerial Torpedo, Kettering Bug, но в боевых действиях они так и не применялись. В Германии разрабатывается проект радиоуправляемого беспилотного бомбардировщика Fledermaus.

В 1933 г. в Великобритании разработан первый БПЛА многократного использования Queen Bee. Были использованы три отреставрированных биплана Fairy Queen, дистанционно управляемые с судна по радио. Два из них потерпели аварию, а третий совершил успешный полёт, сделав Великобританию первой страной, извлекшей пользу из БПЛА. Эта радиоуправляемая беспилотная мишень под названием DH82A Tiger Moth использовалась на королевском Военно-морском флоте с 1934 по 1943 г. Армия и ВМФ США

с 1940 года использовали ДПЛА ЯаШор1апе ОР-2 в качестве самолета-мишени.

Лишь в 2000 году БПЛА перешли на гражданское использование, и начали служить мирным целям.

В настоящее время существует множество видов БПЛА, направленных в основном на аэрофотосъемку и картографирование [9-12]. Подобные модели реализованы, в большинстве своем, иностранными разработчиками. Как результат, на данный момент все новые разработки данной области имеют высокую цену и сложность ремонта.

Применительно к поставленной нами задаче, разработки БПЛА в стране ведутся не активно. Но потребность в них есть. Так каждый год в каждом районе и областях за сезон теряется в лесу порядка 50 человек, в основном это грибники и ягодники так же встречаются туристы и охотники. Находят из них по статистике лишь 2/3, остальные остаются пропавшими без вести. Поиск и спасение очень трудоемкий и дорогостоящий процесс, занимающий много времени, и не всегда результативен. Я предлагаю, для этих целей использовать БПЛА. Так как он ускорит, облегчит и сделает более эффективным поиск потерявшихся людей.

Для этих целей в центре студенческого творчества АИСТ разрабатывается БПЛА планерной схемы, в котором для системы управления будут использоваться готовые микроконтроллерные и механические модули, благо, что сейчас их большое количество, как зарубежных так и отечественных. В качестве сторонней аппаратуры будет использоваться видео камеры высокого разрешения и тепловизоры. Так же на борту

Секция «Эксплуатацияи надежность авиационной техники»

будет размещается дополнительный полезный груз, массой примерно 5 килограмм, в который включены минимальные медикаменты, съестные припасы, и средства сигнализации и позиционирования для обозначения места пострадавшего. Его технические характеристики соответствуют уже имеющимся моделям, и в ходят в класс мини БПЛА, т. е. массой до 50 кг. Приблизительная дальность полета составляет более 100 км. Время в воздухе более 2-х часов.

Принцип поиска будет основан на прохождении заданных квадратов по определенному маршруту, с записью видео и тепловизионного изображения, в это же время оператор просматривает получаемое видео в режиме онлайн, и анализирует его. Если пострадавший был замечен, его место положение фиксируется оператором по координатам, если пострадавший находится в труднодоступном месте, то дополнительно сбрасывается груз с маячком и средством связи, и отправляется наземная бригада спасателей. Груз планируется снабжать световой и звуковой сигнализацией, привлекающей внимание потерявшихся и отпугивающее животных.

Выход БПЛА на маршрут, прохождение его и посадку БПЛА проходит в автоматическом режиме, с возможностью ручного управления. Запуск подобных аппаратов производится при помощи катапульты в полуавтоматическом режиме.

Преимуществом данного БПЛА является то, что он разрабатывается под вышеперечисленные задачи, которые нам необходимо выполнить, так же планируется использование недорогих материалов при его производстве. Помимо этого, нашей целью является

сделать конструкцию, как можно более простой и ре-монтно-пригодной.

Дополнительная возможность использования нашего БПЛА - это переброска грузов из одного пункта в другой, например почты, либо небольших и нетяжелых грузов, доставка которых требует как можно более короткого промежутка времени. Снижая тем самым затраты на перевозку обычным транспортом.

Библиографические ссылки

1. URL: zala.aero.

2. URL:www.ptero.ru.

3. URL:avia.transas.com.

4. URL:www.gatewing.com.

5. URL:cropcam.com.

6. URL:c-astral.com.

7. Салычев О. С. Автопилот БПЛА с инерциальной интегрированной системой — основа безопасной эксплуатации беспилотных комплексов. Портал «Беспилотная авиация».

8. Чистяков Н. В. Что такое ДПЛА. dpla.ru -сайт для обсуждения научно-технических проблем отечественного тактического ДПЛА-строения.

9. Henri Eisenbeiß. UAV Photogrammetry. ETH ZURICH. DISS. ETH NO. 18515. Zurich, 2009.

10. Казарьян Б., Медведь А. Беспилотники ВВС США //Крылья Родины. 2012. № 1-2. С. 70-75.

11. Казарьян Б., Медведь А. Беспилотники ВВС США //Крылья Родины. 2012. № 3-4. С. 114-119.

12. Казарьян Б., Медведь А. Беспилотники ВВС США //Крылья Родины. 2012. № 5. С. 94-100.

© Пчелин И. Л., 2013

УДК 629.73.08; 629.7.004.67

Н. В. Тушина Научный руководитель - Н. В. Юрковец Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

МИКРОМАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БЕСКОЛЛЕКТОРНЫХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Рассмотрены микромашины постоянного тока, перспективы развития бесколлекторных машин постоянного тока и их использование в авиационной аппаратуре.

Электрическая машина - основной преобразователь механической энергии в электрическую и электрической в механическую.

Электрические машины могут преобразовывать механическую энергию в электрическую (генераторы), электрическую - в механическую (двигатели), электрическую энергию - в электрическую другого рода тока, частоты или напряжения (преобразователи), а также электрическую энергию переменного тока одного напряжения — в другое (трансформаторы). Кроме того, существуют электрические машины, которые усиливают передаваемые электрические сигналы малой мощности до весьма значительных мощностей, что позволяет малыми сигналами на входе про-

изводить регулирование больших мощностей на выходе (электромашинные и магнитные усилители). В бортовом оборудовании широкое применение находят электрические машины, которые преобразуют электрический сигнал в заданное механическое вращение или поворот вала (исполнительные двигатели автоматических устройств), механическое вращение в электрический сигнал (тахогенераторы), механический угол поворота вала в электрический сигнал (поворотные трансформаторы), а также служат для одновременного поворота или вращения двух или нескольких механически не связанных между собой осей (сельсины) [1].