¡Hola, queridos Habrovites!
Mi nombre es Konstantin Tomarevsky. Soy ingeniero en Deutsche Telekom IT Sotutions. Me gustaría compartir con ustedes mi vieja idea, que estoy tratando de implementar en hardware.
Soy ingeniero aeronáutico de formación. Cuando entré en la Universidad de SPbSPU, soñé que diseñaría aviones (bueno, o cohetes espaciales), trabajaría en alguna oficina de diseño y pasaría mis días de trabajo haciendo cálculos matemáticos, puestos de laboratorio y pruebas de campo. Me gradué de la Universidad, habiendo recibido muchos conocimientos teóricos allí, pero sin tocar la práctica real. Ha pasado mucho tiempo, pero la idea de que mi conocimiento seguía siendo conocimiento, y no estaba plasmado en un plano práctico, no me abandonó y decidí intentar hacer un avión, aunque no del todo grande, pero realmente funcionando de acuerdo con todas las reglas.
Idea inicial
Mi perfil universitario está en sistemas de control de aeronaves. Siempre me interesó cómo se comporta un avión (planeador, avión) en función de su control, es decir, de cómo se desvían sus superficies de control, con qué rapidez y en qué configuración. Otro punto interesante es la efectividad de los aviones de control. A diferentes velocidades de vuelo, su deflexión actúa sobre la aeronave con diferentes fuerzas. Al elegir las desviaciones para diferentes velocidades, puede hacer que la aeronave tenga un control suave.
La primera idea fue comprar un modelo de fuselaje completo y listo para usar y diseñar un control de radio con un sistema de control automatizado incorporado, incluido un piloto automático. En la parte de la radio, fui lo suficientemente lejos y ensamblé dos transceptores idénticos para probar el canal de control digital. Si es interesante, te lo cuento en otro post.
Después de una larga búsqueda, me di cuenta de que quería crear desde cero no solo el sistema de control, sino también el parapente en sí, para que fuera mi parapente, como ningún otro. No fue muy interesante repetir lo que ya se ha creado.
Desarrollo de ideas
Érase una vez, en la época escolar, fui al círculo de radio. Junto a él, en el suelo, también había un modelo de barcos y uno de aviones. A veces iba al modelo de avión y observaba cómo funcionaban. Cuando comencé a trabajar en este proyecto, busqué en Internet la tecnología para crear modelos de aviones, vi muchos videos en YouTube y me di cuenta de que esto no era suficiente para mí. No quiero crear un solo modelo a partir de casi cualquier cosa. Necesitaba una tecnología real, con la cual, usándola una vez, puedo hacer modelos igualmente precisos en cualquier cantidad. Como en una cinta transportadora. La elección recayó inmediatamente en el modelado 3D y la impresión 3D. Estas tecnologías permiten la creación de una amplia variedad de formas de superficies aerodinámicas con gran precisión.
Cálculo de fuselaje
Esa es otra tarea. En primer lugar, fue necesario determinar el tamaño. De cara al futuro, dependía de cómo se tendría que cortar el modelo para poder imprimirlo en una impresora 3D: el área de impresión no es "gomosa". Tomé la decisión de que será un avión de ala baja de cuerpo estrecho con una cola clásica. He establecido los siguientes parámetros:
- longitud del cuerpo: 90 cm
Parámetros de ala:
- luz: 130 cm
- alargamiento: 7.8
- constricción 2.5
- área: 2160 sq. cm
- giro geométrico - 4 grados
- giro aerodinámico - no
- transversal V - 5 grados
- perfil de ala - TsAGI-718 14%
Motor:
- eléctrico sin escobillas
- empuje del motor declarado ~ 10N
- Hélice de dos palas 10 X 7
Tren de aterrizaje de triciclo: con los puntales principales debajo de las alas y el puntal de la nariz. Todos los chasis son retráctiles, el chasis frontal se puede girar. Con una masa de toda la estructura con todos los componentes de potencia y control y electrónica de 1,8 kg, la velocidad estimada de despegue en un ángulo de ataque de 12 grados es de unos 10 m / s.
Diseño
En el primer año de la universidad, teníamos gráficos de ingeniería en una computadora en el entorno "Compass". Por lo tanto, ahora la elección del entorno de modelado recayó en él. Solo entonces no pasamos por 3D, así que tuve que dominar esta área yo mismo. ¡Y resultó ser increíblemente interesante!
Esto es lo que sucedió: Bueno, o así:
Impresión 3d
Se compró una de las impresoras 3D más simples para imprimir. De hecho, el cálculo, el diseño y la impresión de la estructura del avión estaban estrechamente relacionados. Habiendo alcanzado una cierta etapa de diseño e impresión, era necesario volver a menudo y revisar los cálculos, los parámetros iniciales. Algo era demasiado difícil de implementar, dada la limitada área de impresión de la impresora y las funciones de impresión, algo simplemente se descartó como innecesario. Algunas partes (por ejemplo, las alas) tuvieron que rediseñarse teniendo en cuenta la resistencia del plástico (engrosamiento de las paredes). Otro desafío fue asegurarse de que no hubiera una sola unión pegada o soldada. He intentado diseñar el modelo de tal manera que algunas partes puedan rediseñarse y reimprimirse sin afectar a todo el modelo.Después de mucho esfuerzo y aproximadamente 230 horas de impresión y reescritura, salió lo siguiente:
Empecé a diseñar el modelo desde la cola. La cola también se imprimió primero. Por esto, la calidad de impresión de la cola no es la mejor. Dominando gradualmente la impresión, la llevé a una calidad bastante alta. El peso de toda la estructura resultó ser un poco más de 2 kg, que resultó ser un poco más que el del diseño.
Vista trasera:
Tren de aterrizaje delantero:
Ubicación del motor:
Total parcial
Lo que tenemos en cuanto a equipamiento interno:
- Motor
- Batería de polímero de litio de 6000 mAh
- 6 servos
- 3 patas del tren de aterrizaje
Las pruebas de vuelo aún no se han realizado. Aún queda mucho por hacer. Además, todavía no he decidido la elección del panel de control. Hablaré de esto en las próximas publicaciones.
Recordemos la vieja disputa que provocó muchos foros en Internet a su debido tiempo: ¿despegará o no?