Graduate papers
  
Description of the graduate paper
Form of studies Professional Master
Title of the study programm Aviation Transport
Title in original language Vilkmes efektivitātes simulācija četrrotoru lidaparātam ar vektorizētu vilkmi.
Title in English Simulation of Thrust Efficiency for a Four-Rotor Aircraft with Vectored Thrust.
Author Ģirts Cinkus
Department
Scientific advisor Pjotrs Trifonovs-Bogdanovs
Reviewer Docents, Sergejs Kuzņecovs
Abstract Vilkmes efektivitātes simulācija četrrotoru lidaparatam ar vektorizētu vilkmi. Uz doto brīdi RPAS ( Remotely Piloted Aircraft Systems ) izpētes jomā, tiek pievērsta liela uzmanība uz daudz-rotoru lidaparātiem. Kā arī šajā momentā daudz-rotoru lidaparāti ir ļoti attīstījušies, un ir veikti pētījumi ,kas pārsvarā ir veltīti lidaparātiem ar fiksētu vilkmes vektoru. Tomēr ir arī pieejami lidaparāti, kur vilkmes vektors ir mainīgs (VTAV – Vectored Thrust Aerial Vehicle), un ir 2 leņķiskās brīvības pakāpes propellera motoram, kas ļauj tam griezties ap savu asi un rotēt pararēli lidaparāta korpusam. Tas nozīmē, ka šī veida lidaparāts ir spējīgs lidot garenass virzienā, nesagāžot korpusu. Uz doto bridi sāk attīstīt daudz-rotoru lidaparātu konceptuālos risinajumus, kur motoram ir 3 leņķiskās brīvības pakāpes. Tiem ir pieejami vairāki pētījumi, kur lielākoties tiek apskatīti matēmātiskie kustības modeļi un tiek apskatīts vai ir iespējams izstrādāt šādu veidu lidaparātus un pielietot tos kā pilsētu transporta līdzekļus. Tomēr savstarpēja ietekme starp propelleru vilkmēm un to efektivitāte nav pietiekami pētīta. Tādēļ, šajā darbā tiek apskatīta efektivitāte kvad-koptera propellerim ar mainīgu vilkmes vektoru, kur motoram ir 3 leņķiskās brīvības pakāpes. No paragrāfa 1 līdz 3 tiek pētīts pirmais balstu dizains priekš šī tipa lidaparāta, lai optimizētu tā efektivitāti un tiek secināts, ka ar esošo dizainu nav iespējams nodrošināt pietiekamu vilkmi, lai lidaparāts būtu spējīgs veiksmīgi lidot, tādēļ tiek pieņemts lēmums šo dizainu optimizēt, lai propelleris var sasniegt pēc iespējas lielāku vilkmi. No paragrāfa 4 – 5 tiek apskatīts jaunizveidotais dizains un ir redzams, ka vilkme, ko propelleris spēj attīstīt pietuvojas maksimālajai iespējamai vilkmei ( Vilkme, ko propelleris spēj attīstīt bez balstiem ). Kā arī tiek izstrādāts savienojošs mezgls, ko pievieno klāt balstu dizainam. Atkārtoti tiek veikta pārbaude, vai vilkme ir tuvu tās maksimumam un ir redzams, ka dēļ modifikācijām vilkmi samazinās pa 5.3 %, bet tā kā šis kritums ir tik mazs, tad šis dizains tiek akceptēts, kā galējais dizains priekš balsta. Pēdējā paragrāfā tiek izmantots iepriekš izveidotais un optimizētais balsts ar propelleru un tiek veikts pētijums, kur apskata, kā mainās vilkme atkarībā no propelleru vilkmju laukumu pārklāšanās jeb mainot korpusa vienu leņķi attiecībā pret zemi. Tiek secināts, ka pārklājoties šiem laukumiem propelleriem, kas atrodas apakšā vilkme, var samazināties līdz pat ~ 20 %. Darbā ir : 82 lapas, 62 attēli, 13 tabulas, 13 formulas un 10 izmantotie literatūras avoti.Atslēgvārdi : Vilkme, drons, efektivitāte, vektorizēta vilkme, četrrotoru, lidaparāts, simulācija, dizains.
Keywords Vilkme, drons, efektivitāte, vektorizēta vilkme, četrrotoru, lidaparāts, simulācija, dizains.
Keywords in English Thrust, drone, efficiency, vectorized thrust, quad, aircraft,simulation,design.
Language lv
Year 2019
Date and time of uploading 27.05.2019 12:25:54