Подход к формированию технического облика беспилотного воздушного судна
Аннотация
В данной статье рассмотрено обоснование критерия эффективности при формировании технического облика беспилотного воздушного судна.
Проанализированы критерии эффективности применения беспилотного воздушного судна, такие как относительная масса, время полета, удельная стоимость полета, стоимость жизненного цикла. Выявлена и обоснована необходимость использования комбинированного критерия, учитывающего экономическую и функциональную эффективность. Формулируются варьируемые, не варьируемые и неопределенные параметры, характеризующие беспилотное воздушное судно. Рассматривается формулировка оптимизационной задачи определения технического облика. Процесс формирования технического облика основывается на трех функционально взаимосвязанных процессах: аэродинамической компоновки, объемно-массовой компоновки и конструктивно-силовой компоновки.
Целью формирования технического облика является поиск таких взаимосвязанных значений параметров БВС, которые обеспечивают достижение компромисса между требованиями при обеспечении экстремума какого-либо выбранного обобщённого критерия оптимальности, например, минимальной стоимости жизненного цикла готового изделия – самолёта.
Данный критерий является одним из наиболее общих критериев эффективности самолёта, однако его расчёт на ранних стадиях разработки затруднителен. Поэтому на практике пользуется другими критериями, приближенными к стоимости этапов жизненного цикла.
Особенностью процесса формирования облика БВС, как и любой сложной технической системы, является большое количество неизвестных и высокая степень неопределённости, особенно на ранних стадиях разработки. Для преодоления неопределённости процесс проектирования разбивается на ряд последовательных итерационных этапов.
Задача поиска наивыгоднейшего сочетания проектных параметров БВС в зависимости от его назначения может быть рассмотрена как задача поиска экстремума некоторой целевой функции – задача оптимизации.
На основе проведенного обоснования авторами предложена методика определения рационального облика беспилотного воздушного судна с учетом принятых ограниченийКлючевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Varsha, N. Conceptual design of high performance Unmanned Aerial Vehicle / N. Varsha, V. Somashekar // International Conference on Advances in Manufacturing, Materials and Energy Engineering, IConMMEE 2018. –Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – Vol. 376, Iss. 1.
Taek Hyunoh. Conceptual design of small unmanned aerial vehicle with proton exchange membrane fuel cell system for long endurance mission / Taek Hyunoh // Energy Conversion and Management. – 2018. – Vol. 176, no. 15. – P. 349–356.
Austin, Reg. Unmanned aircraft systems: UAVS design, development and deployment / Reg Austin. – Great Britain, Wiltshire, 2011. – 365 p.
Kimon, P. Valavanis. Handbook of Unmanned Aerial Vehicles / P. Valavanis Kimon, J. George – Springer Netherlands, 2014. – P. 22–30.
Haibin Duan. Bio-inspired Computation in Unmanned Aerial Vehicles / Duan Haibin, Li Pei – Springer Science & Business Media, 2014. – 269 p.
Общие виды и характеристики беспилотных летательных аппаратов / А.Г. Гребеников, А.К. Мялица, В.В. Парфенюк и др. – Харьков: Харьков. авиационный ин-т, 2008. – 377 с.
Трофимчук, М.В. Формирование технического облика самолётных силовых систем оперативно-тактического истребителя / М.В. Трофимчук, С.А. Серебрянский, Д.Ю. Стрелец // Общероссийский научно-технический журнал «Полет». – 2018. – № 6. – С. 25–32.
Методология формирования технического облика экспортно ориентированных авиационных комплексов / под ред. В.И. Барковского. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 244 с.
Мышкин, Л.В. Прогнозирование развития авиационной техники / Л.В. Мышкин. – М.: Издат. дом «Наука», 2017. – 480 с.
Проектирование самолётов / под ред. М.А. Погосяна. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Инновац. машиностроение, 864 с.
Ayperi Karabuda. The New Aerial Photography from Dronestagram / Karabuda Ayperi, Dronescapes Ecer – Thames & Hudson, 2017. – 288 p.
Шеваль, В.В. Беспилотные летательные аппараты как носители оборудования комп¬лексных систем наблюдения / В.В. Шеваль; под ред. М.Н. Красилыцикова. – М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2010. – 104 с.
Yan-Yee Andy Ko, The Role of Constraints and Vehicle Concepts in Transport Design: A Comparison of Cantilever and Strut-Braced Wing Airplane Concepts / Andy Ko Yan-Yee. Masters Thesis. – Virginia Polytechnic Institute and State University; April 2000. – 109 p.
The Conceptual Design and Aerodynamic Characteristics Analysis of the Diamond Joined-Wing Configuration UAV / S. Junlei, Z. Zhou, W. Heping, L. Shan // 2017 5th International Conference on Mechanical, Automotive and Materials Engineering, CMAME – 2017. – P. 42–47.
Комиссаров, А.А. НТО «Разработка методик определения параметров беспилотного летательного аппарата в условиях заданных стоимостных ограничений» / А.А. Комиссаров // ОАО «ОКБ Сухого» № НТО-БТ-122/003-11-11, 2011.
Roskam Jan. Airplane Design, Part IV / Jan Roskam. – DARcorporation; Lawrence, KS, 2007. – 403 p.
Проектирование самолетов / под ред. С.М. Егера. – М.: Машиностроение, 1983. – 616 с.
Конструкция и прочность летательных аппаратов: учеб. для вузов ВВС / под ред. О.В. Болховитинова. – М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2004. – 678 с.
Jay Gundlach. Designing Unmanned Aircraft Systems: A Comprehensive Approach / Gundlach Jay. – American Institute of Aeronautics & Astronautics, 2014. – 848 p.
McCanny Ronan Statistics and Trends in Commercial Transport Aircraft / Ronan McCanny. – Final-year project with the author as supervisor, 2005.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.