Olá, queridos Habrovitas!
Meu nome é Konstantin Tomarevsky. Sou engenheiro da Deutsche Telekom IT Sotutions. Gostaria de compartilhar com vocês minha velha ideia, que estou tentando implementar em hardware.
Sou engenheiro de aviação por formação. Quando entrei na Universidade de SPbSPU, sonhei que projetaria aviões (bem, ou foguetes espaciais), trabalharia em algum bureau de projetos e passaria meus dias de trabalho fazendo cálculos matemáticos, bancadas de laboratório e testes de campo. Eu me formei na Universidade, onde recebi muito conhecimento teórico, mas nunca toquei na prática real. Muito tempo se passou, mas o pensamento de que meu conhecimento permanecia conhecimento, e não estava corporificado em um plano prático, não me abandonou e decidi tentar fazer uma aeronave, embora nem um pouco grande, mas realmente funcionando de acordo com todas as regras.
Ideia inicial
Meu perfil universitário é em sistemas de controle de aeronaves. Sempre me interessei em saber como uma aeronave (planador, avião) se comporta de acordo com seu controle, ou seja, como suas superfícies de controle são desviadas, com que rapidez e em que configuração. Outro ponto interessante é a eficácia dos planos de controle. Em diferentes velocidades de vôo, sua deflexão atua na aeronave com forças diferentes. Se você selecionar os desvios para velocidades diferentes, você pode fazer o controle suave da aeronave.
A primeira ideia era comprar um modelo de fuselagem completo pronto para uso e projetar o controle de rádio com um sistema de controle automatizado embutido, incluindo um piloto automático. No lado do rádio, fui longe o suficiente e montei dois transceptores idênticos para testar o canal de controle digital. Se for interessante, falarei sobre isso em outro post.
Após uma longa busca, percebi que queria criar do zero não só o sistema de controle, mas também o próprio planador, para que fosse o meu planador, diferente de qualquer outro. Não foi muito interessante repetir o que já foi criado.
Desenvolvimento de ideias
Era uma vez, nos tempos de escola, fui à roda de rádio. Ao lado dele, no chão, havia também uma modelagem de navios e outra de aeronaves. Às vezes, ia ao aeromodelo e observava como eles funcionam. Quando comecei a trabalhar neste projeto, pesquisei na Internet sobre a tecnologia para a criação de modelos de aeronaves, assisti muitos vídeos no YouTube e percebi que isso não era suficiente para mim. Não quero criar um único modelo a partir de quase tudo. O que era necessário era tecnologia real, com a ajuda da qual, usando uma vez, posso fazer modelos igualmente precisos em qualquer quantidade. Como em uma correia transportadora. A escolha recaiu imediatamente sobre a modelagem 3D e a impressão 3D. Essas tecnologias permitem a criação de uma ampla variedade de formatos de superfícies aerodinâmicas com grande precisão.
Cálculo de fuselagem
Essa é outra tarefa. Antes de tudo, era preciso determinar o tamanho. Olhando para o futuro, dependia de como o modelo teria que ser cortado para que pudesse ser impresso em uma impressora 3D - a área de impressão não é "emborrachada". Tomei a decisão de que seria uma aeronave de asa baixa e corpo estreito com cauda clássica. Eu defini os seguintes parâmetros:
- comprimento do corpo: 90 cm
Parâmetros da asa:
- vão: 130 cm
- alongamento: 7,8
- constrição 2,5
- área: 2160 sq. cm
- torção geométrica - 4 graus
- torção aerodinâmica - não
- transversal V - 5 graus
- perfil de asa - TsAGI-718 14%
Motor:
- sem escova elétrica
- empuxo do motor declarado ~ 10N
- Hélice de duas pás 10 X 7
Trem de pouso triciclo - com os suportes principais sob as asas e o amortecedor do nariz. Todos os chassis são retráteis, o chassis frontal pode ser girado. Com a massa de toda a estrutura com todos os componentes de potência e controle e eletrônicos de 1,8 kg, a velocidade estimada de decolagem em um ângulo de ataque de 12 graus é de cerca de 10 m / s.
Projeto
No primeiro ano da universidade, tivemos gráficos de engenharia em um computador no ambiente "Compass". Portanto, agora a escolha do ambiente de modelagem recai sobre ele. Só então não passamos pelo 3D, então eu tive que dominar essa área sozinho. E acabou sendo incrivelmente interessante! Aqui está o que aconteceu:
Bem, ou assim:
impressao 3D
Uma das impressoras 3D mais simples foi adquirida para impressão. Na verdade, o cálculo, o projeto e a impressão da fuselagem estavam intimamente ligados. Tendo chegado a um determinado estágio antes de projetar e imprimir, muitas vezes era necessário voltar e revisar os cálculos, os parâmetros iniciais. Algo era muito difícil de implementar, dada a área de impressão limitada da impressora e os recursos de impressão, algo foi simplesmente descartado como desnecessário. Algumas peças (por exemplo, asas) tiveram que ser redesenhadas levando em consideração a resistência do plástico (engrossando as paredes). Outro desafio era certificar-se de que não havia juntas coladas ou soldadas. Tentei projetar o modelo de forma que algumas partes possam ser reprojetadas e reimpressas sem afetar todo o modelo.Depois de muito esforço e cerca de 230 horas de impressão e redigitação, o seguinte saiu:
Comecei a desenhar o modelo da cauda. A cauda também foi impressa primeiro. Disto, a qualidade de impressão da cauda não é das melhores. Gradualmente dominando a impressão, alcancei uma qualidade bastante alta. A massa de toda a estrutura acabou sendo um pouco mais de 2 kg, o que acabou sendo um pouco mais do que o do projeto.
Visão traseira:
trem de pouso dianteiro:
localização do motor:
Subtotal
O que temos em termos de equipamentos internos:
- Motor
- Bateria de polímero de lítio de 6000mAh
- 6 servos
- 3 pernas do trem de pouso
Os testes de vôo ainda não foram realizados. Ainda há muito a ser feito. Além disso, ainda não decidi sobre a escolha do painel de controle. Vou falar sobre isso nos próximos posts.
Lembremos a boa e velha disputa que gerou muitos fóruns na Internet ao mesmo tempo - vai decolar ou não?