Электролет своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 04.10.2024

Лёха Еропланов
Если взлетал на полной мощности , то её явно мало. Но в любом случае это маленькая победа, поздравляю.

Лёха Еропланов

Я люблю строить самолеты!

Сейчас увеличили напряжение и перемотали электродвигатель. Получили мощность 18кВт и тягу в статике 70кг. Работа на стенде продолжается. Скоро новые лётные тесты с новой батареей на 30 минут полёта.

Лёха Еропланов

Я люблю строить самолеты!

В работе участвуют студенты. Много обучаем по проектированию, токарному, слесарному делу, изготовлению композитных деталей. Реальная практика.

Лёха Еропланов

Я люблю строить самолеты!

Лёха Еропланов

Я люблю строить самолеты!

Rasius

Новичок на форуме

Лёха Еропланов

Я люблю строить самолеты!

Приветстую Литва!
Мы сейчас занимаемся своим композитным крылом. Будем использовать профиль NASA. Размах крыла будет 11 метров, хорда 0,95 метра. На фото изготовление на станке с ЧПУ мастер-модели для выклейки матрицы крыла. Весной мы планируем изготовить новое крыло и провести испытания на прочность.

Авиация это моё ВСЁ.

Наверно лучше всеже остановиться на дюралевом варианте, проще и доступней будет. Тот же Ультра может послужить отличным образцом.

Авиация это моё ВСЁ.

70 кг тяги для такого легковеса это очень прилично, наверняка ещё поработав с подбором винта в свои 100 км/час он уложится в полете и 30 минут под нагрузкой прямо выдающееся что то. Если можно поподробнее изложите о СУ и его источнике питания, очень интересно.

Лёха Еропланов

Я люблю строить самолеты!

На данный момент в нашем распоряжении имеется высокотехнологичная база, которая применяет композитные технологии вплоть до автоклавных. Плюс станок с ЧПУ позволяющий фрезеровать с высокой точностью заготовки с длинной до 4х метров. Применение композитных технологий в электрических самолётах ведёт к улучшению ряда параметров- аэродинамика, прочность, технологичность и т.д. Невозможно создать современный планер без применения композитных технологий. В перспективе мы хотим разработать новую хвостовую ферму с применением углепластиковых труб получаемых намоткой. По сути Электролёт Efly является простой платформой для отработки технологий и получения опыта эксплуатации электрическго самолёта. дальнейшие разработки будут иметь более совершенные аэродинамические формы и силовые установки с более совершенным КПД. Наши возможности постоянно расширяются, идёт накопление опыта.

Проект, который мы разработали вместе с учеником Калугиным Михаилом. Учавствовали в конкурсе проектов.

ЭЛЕКТРОЛЁТЫ

Презентацию подготовил ученик 8 класса

Калугин Михаил

Руководитель Ефремова Е.Ю.

Наблюдения людей за полетом птиц вселяло во многих из них веру, в возможность полета человека на крыльях с помощью своей мускульной силы. За свои смелые, но с самого начала обреченные на неудачу попытки летать, они часто расплачивались жизнью. Наиболее ярким примером таких полетов может служить дошедшая до наших дней легенда об Икаре и Дедале.

Из российской истории можно выделить случай произошедший в XVI веке: боярский холоп Никитка на глазах царя Ивана Грозного и при большом скоплении люда с помощью крылатого аппарата сумел совершить удачный полет с колокольни. Но, несмотря на то, что полет оказался успешным, царь приказал отрубить холопу голову, а аппарат его сжечь.

Идея создания летательного аппарата с электрическим двигателем возникла у А.Н. Лодыгина в конце 1860-х гг.

А.Н. Лодыгину не удалось осуществить проект электролета. Тем не менее впервые идея создания электрического винтового летательного аппарата возникла именно на русской почве и была сформулирована русским изобретателем.

Внешне электролет Лодыгина выглядел как вертикальный цилиндр, напоминающий продолговатый сигарообразный снаряд: сверху — конус, а внизу — полусфера. Для создания тяги на конусе был прикреплен несущий винт из двух лопастей размером 10 х 1,2 м каждая. Для управления аппаратом внизу корпуса (сбоку) имелся еще один винт, тоже двухлопастный. Благодаря его вращению аппарат перемещался па воздуху в горизонтальной плоскости.

Создание летательного аппарата является сложным и трудоемким занятием и без определенных навыков практически невозможно. Проблема заключается в том, что, существует бесчисленное множество моделей электролетов, своеобразие геометрии крыла электролета, дорогие и импортные композитные материалы. Актуально ли сделать модель электролета, исключив композитные материалы, а использовать более доступную и дешевую сосну?

Сравнительный анализ выбора материала для изготовления электролета представлен в таблице.

Цель проекта : смоделировать и изготовить электролет на основе аэродинамических законов физики, используя доступные материалы.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи :

1.Изучить литературу, посвящённую данной теме.

2. Осуществить необходимые расчёты

3. Смоделировать крыло.

4. Изготовить модель электролета с радиоуправлением.

5. Проверить летные качества электролета

В полете на модель действуют несколько сил, сочетание которых не дает ей упасть. Первая сила, сила тяжести . Она всегда действует на модель самолета, как и на любой из предметов, окружающих нас. И на нас она действует в том числе. Что же противодействует ей? Что держит модель в воздухе?

Это - подъемная сила.

Кроме этих двух сил на модель действуют сила тяги (винта, например) и сила сопротивления воздуха. При равномерном прямолинейном полете эти силы взаимно уравновешиваются; сила тяги винта равна силе сопротивления воздуха, подъемная сила равна весу самолета. Ни при каком ином соотношении этих четырех основных сил прямолинейный и горизонтальный полет невозможен. Любое изменение любой из этих сил повлияет на характер полета самолета. Увеличение подъемной силы, создаваемой крыльями, влечет за собой подъем модели вверх. И наоборот, уменьшение подъемной силы влечет потерю высоты. Сила тяги винта изменяется тем, кто моделью управляет, но сила сопротивления воздуха всегда направлена противоположно движению модели. Эти четыре силы постоянно действуют на модель в воздухе, поэтому важно представлять, как изменение любой из них повлияет на поведение модели.

Крыло — это основная часть самолета, планера и летающей модели. От размеров и формы крыла в плане и в поперечном сечении зависят лётные качества этих летательных аппаратов. Наибольшее расстояние между концевыми точками прямого крыла называется размахом крыла.

Поперечное сечение крыла, т. е. сечение его плоскостью, перпендикулярной размаху, называется профилем крыла. Разработано много различных форм профилей, но все они могут быть разделены на следующие четыре основных вида: двояковыпуклые симметричные, двояковыпуклые несимметричные, плосковыпуклые и вогнуто-выпуклые.

Этапы изготовления электролета с учетом полученных расчетов, аэродинамических законов физики и выбранных материалов.

1. Подготовка рисунка и чертежа.

Чтобы начать делать модель нужно узнать о ней как можно больше. В основном все чертежи я нахожу в Интернете или на кружке. Чертёж — это документ, содержащий контурное изображение изделия и другие данные, необходимые как для изготовления, контроля и идентификации изделия, так и для операций с самим документом. Чертёж - один из видов конструкторских документов и, с другой стороны, - один из видов графической модели изделия. Когда изображают модель самолёта приёмами черчения, не полагаются на один глазомер и верность руки, а пользуются разными чертежными инструментами. От чертежа требуется точное воспроизведение размеров самолёта, в определённом масштабе

Крыло — поверхность для создания подъёмной силы . На этом этапе начинается самое интересное. Для того чтобы собрать модель, нужно не забывать про чертёж и иметь терпение и креативное мышление. Для изготовления крыла необходимо перенести чертеж крыла выбранного типа авиамодели. Изготовить лонжерон, для этого использовать сосну. Затем приклеить нервюры к лонжерону. Нервюры изготовлены из бальзы. Обшить крыло бальзой, затем приклеить переднюю кромку, законцовки и обработать их. Вырезать элероны, подготовить отверстия под шарниры, атакже под провода сервомашинок. Покрыть крыло эмалитом и отшлифовать. Обтянуть крыло плёнкой.

3. Изготовление V-стабилизатора (руля высоты)

Руль высоты́ — аэродинамический орган управления самолёта , осуществляющий его вращение вокруг поперечной оси . Разработать эскиз стабилизатора. Изготовить части стабилизатора. Изготовить отверстия под шарниры. Изготовить уголок из стеклотекстолита в 110 градусов и вклеить его в стабилизатор, после закруглить кромки. Изготовить костыль и приклеить его к стабилизатору. Обтянуть стабилизатор плёнкой.

4. Выклейка фюзеляжа

Фюзеляж — корпус летательного аппарата . Связывает между собой крылья и оперение . Через форму выклеиваем фюзеляж, затем шлифуем и красим .

Заключительный этап. Все собираем вместе. Устанавливаем электронику.

Особенность разработки — отказ от применения углепластика и достаточно простая силовая схема. Несмотря на это, можно добиться от модели хорошего аэродинамического качества. Выбранный профиль крыла способствует хорошему моторному взлету и улучшенным характеристикам планирования.

Коммуникативный педагогический тренинг: способы взаимодействия с разными категориями учащихся

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Верхнеуслонский муниципальный район

Творческий проект по технологии

Автор: Слушкин Михаил,

ученик 9 класса

учитель физики и технологии

1) Цели и задачи работы.

2) Обоснование выбора.

3)История кордовых моделей самолетов.

5) Инструменты и приспособления.

6) Охрана труда и техника безопасности.

7)Экологическое обоснование проекта

Цели и задачи проекта

Цель проекта : Изготовить кордовую пилотажную модель для занятий в авиамодельном кружке и участия в соревнованиях авиамоделей.

Изучить схемы выполнения авиамоделей данного класса.

Изучить технологию выполнения авиамодели.

Изучить конструктивные материалы для выполнения модели с заданными параметрами.

Сделать действующую модель самолета:

а) Сделать чертеж;

б) подобрать необходимые материалы для сборки модели;

в) изготовить изделие.

5. Выполнить расчёты себестоимости изделия.

6. Дать экологическое обоснование проекта.

7. Подвести итоги работы и сделать вывод.

Обоснование выбора.

Изучение и использование чертежей в проектировании модели серьезный труд необходимый для творческого развития.

- проста в изготовлении;

-доступна для изготовления;

- не слишком тяжелая;

-обладает достаточной мощностью и способностью выполнять комплекс пилотажных фигур;

Процесс работы над авиамоделью завершается использованием ее в действии на занятиях авиамодельного кружка и участия в соревнованиях, достигается конечный результат.

Выбор варианта проектной работы.

(с рынка или магазина)

Конструкция зависит от самого изготовителя и его нужд

Оригинальна в исполнении

Изготовлена с небольшими затратами на приобретение материала для ее выполнения

История кордовых моделей самолетов

Авиамоделизм был довольно хорошо развит в СССР: издавались журналы, финансировались кружки авиамоделизма. Наиболее популярен он был среди молодёжи школьного возраста, в то же время авиамоделизмом на профессиональном уровне занимались представители всех возрастов. И сейчас во многих городах России в Центрах детского творчества можно найти кружок авиамоделизма. Так при Государственном образовательном учреждении Дворец пионеров и школьников им. А.П.Гайдара (Москва) существует коллектив авиамодельного творчества. В 2007 году этот коллектив отпраздновал свой 40-й юбилей.
В настоящее время мировая индустрия авиамоделизма развита хорошо: фирмы выпускающие системы радиоуправления, двигатели, модели, топливо, аксессуары, магазины, журналы и т. д. исчисляются сотнями.

Авиамодельный спорт — технический вид спорта, где участники соревнуются в конструировании и изготовлении летающих моделей летательных аппаратов (планеров, самолётов, вертолётов и пр.) и в управлении ими в полётах на скорость, дальность, продолжительность полёта и на высший пилотаж.

На международном уровне авиамодельный спорт курируется Международной федерацией авиаспорта FAI, которая устанавливает классификацию, правила и порядок проведения соревнований.

Основные классы кордовых моделей

Стремительное развитие авиационной техники, увеличение скоростей полета, появление новых типов самолетов, ракет и моторов, применение новых материалов - все это, естественно, меняет и технологию производства. Подобные изменения произошли и в малой авиации, где также растут скорости, применяются новые, более совершенные моторы.

Моделисту в процессе работы приходится самостоятельно выбирать технологический процесс изготовления той или иной модели, подбирать наиболее подходящие материалы, позволяющие получать надежную и красивую конструкцию. Поэтому важно, чтобы он хорошо разбирался в чертежах и разнообразных приемах работы с материалами.

Часто моделист сам создает проект модели, который затем осуществляет, поэтому моделирование заключает в себе элемент творчества.

При изготовлении моделей применяются различные материалы и нужно уметь правильно обрабатывать каждый из них. Для летающих моделей это требование осложняется еще и тем, что необходимо создать возможно более легкую конструкцию при одновременной ее прочности и жесткости.

Крыло классической цельнобальзовой конструкции трапециевидной формы имеет ряд оригинальных моментов. Его крепление происходит двумя капроновыми винтами М5 расположенными по оси симметрии - около передней и задней кромки соответственно.

При этом передний винт дополнительно фиксирует съемную крышку - элемент фюзеляжа. Элероны крыла выполнены трапециевидной формы в плане, и каждый навешивается на четырех петлях, несмотря на сравнительно малый размах консоли. Необычно (для среднестатистического моделиста) сечение полок соснового лонжерона - всего 2x5 мм.

Стенка лонжерона выполнена из бальзовой пластины 5 мм, в которой с шагом нервюр выпилены прорези в половину высоты профиля. В нервюрах выполнены контрпазы также в пол-профиля. Сборка консоли начинается с вклеивания нервюр в прорезях стенки лонжерона. Дальнейшие операции достаточно просты для моделиста средних навыков и особых пояснений не требуют. Собранные раздельно консоли склеивают эпоксидной смолой вместе на ровной доске-стапеле. Верхняя образующая профиля крыла по всей длине ровная линия, она и является контрольной поверхностью. Центроплан собранного крыла оклеивается полоской стеклоткани толщиной 0,1 мм на эпоксидке. Обтягивается крыло и элероны термоклеящейся полиэстеровой пленкой типа Monocote.

Фюзеляж образован сосновыми стрингерами 3x3 мм и бортовыми панелями из бальзы 3 мм. От носовой части и за заднюю кромку крыла изнутри подклеены усиливающие накладки, также из бальзы 3 мм.

В верхней передней части фюзеляжа закладывается фирменный топливный бак объемом 100 см3. Под баком располагается блок бортовых аккумуляторов. Вся передняя часть фюзеляжа вплоть до задней кромки крыла изнутри лакируется двумя слоями защитного лака.

Оперение и вертикальное и горизонтальное имеет профиль плоской пластины. Сначала собираются каркасы киля и стабилизатора из бальзовых реек толщиной 2 мм.

Стабилизатор обшивается бальзовым шпоном 2 мм, а киль – двухмиллиметровой авиационной березовой фанерой

Рули вырезаны из цельных пластин легкой бальзы. Поверхность оперения оклеивается термоклеящейся пленкой типа Monocote.

аккумуляторов от французской фирмы SAFT емкостью 750 мА/ч.

Центровка модели подбирается в зависимости от опыта пилота и его требований, но не должна превышать 33% САХ. Рекомендованные отклонения рулевых поверхностей: для элеронов ±15°; для руля высоты ±12°

Так как данный самолет комплектуется электродвигателем ,нам понадобился таймер для точного включения двигателя.. Такой таймер мы смогли сделать на базе универсальной платформы ARDUINO UNO . С помощью скетч программы мы запрограммировали эту плату.

Автоматически убирающееся шасси было изготовлено из проволоки 3мм. Убирается и выпускается шасси с помощью ретрактов. Время уборки и выпуска шасси можно корректировать, изменяя время в скетче.

На протяжении изготовления самолета приходилось изменять чертежи, так как самолет, чертежи которого взял, являлся радиоуправляемым, оснащался двигателем внутреннего сгорания,

Вот это бы в отдельную ветку (или раздел?) на форуме вынести.

И посмотреть бы, как у китайцев с финансированием и специалистами.

Ultranomad

G-NODE

Kwispel

Летучий галландец

Ultranomad

G-NODE

Kwispel, у них уже вторая модель в очереди - Panthera будет выпускаться в бензиновом, гибридном и электрическом вариантах.

Kwispel

Летучий галландец

У меня эта статья есть полностью в цифре. Могу выложить. Замечательные планы!

Старожил

Было бы занятно посмотреть. Не широко ли размахнулись пока?

Фирма PC-Aero, базируется в Аугсбурге (Германия). www.pc-aero.de
Владелец и основной генератор идей: уроженец Бухареста Калин Гологан, который компоновал последний "ласточкин хвост" для Yuneec (позднее он разрушился в воздухе, испытатель погиб).
Вес планера с батареями: 200 кг
Число мест: 1
MTOW: 300 кг
Размах: 8,6 м
Продолжительность полета: 3 часа
Скорость: 160 км.ч
Мотор: 13,5 кВт, 16 кВт мах Geiger HPD

Пока существует в виде летающего прототипа и продолжает испытываться (испытатель: Джон Каркоу из Scale Composites).

Коммерческий ориентир: цена сертифицированного самолета в районе 100 тыс евро включая индивидуальный ангар с крышей, полностью покрытой солнечными батареями (20 м2), полная зарядка батарей за 12 час.

В планах: 2-х и 4-х местные электролеты.

Показан на последнем салоне легкой авиации во Фридрихсхафене.
Статья из журнала Info-Pilote (только 2 стр из 3):

Вложения

Kwispel

Летучий галландец

Вложения

Старожил

Идея действительно плодотворная: переделка под электротягу стандартной Цессны-172. Запас хода: 2 часа, 4 пассажира вместо двух, электромотор 45 кВт (вес 15 кг), облегченный шестилопастный винт, вместо бензина в крыльях ион-полимерные аккумуляторы+солнечные батареи, "стеклянная" кабина и цифровое управление тягой. Зарядка комплекта батарей должна занимать полчаса.

Вполне реализуема на основе имеющихся технологий. Планеров 172-х десятки тысяч, живут они долго. Предложить индивидуальным владельцам и клубам сертифицированный и продвигаемый самой Цессной пакет электрификации по сходной цене вместо очередной замены выработавшего ресурс поршневого двигателя - самое милое дело.

Навскидку пара замечаний впустоту:
- промышленности самое время задуматься о выработке единого стандарта и сертификационного базиса зарядных устройств для электролетов с унификацией по вольтажу, системе регулирования зарядного тока и электроразъемам. Это позволит при сравнительно (по сравнению с обычным ТЗК) небольших затратах развернуть на аэродромах малой авиации пункты зарядки электролетов, что особенно актуально учитывая их сравнительно небольшую дальность полета. Без этого их нельзя рассматривать как полноценную замену поршневым самолетам в роли учебных машин (т.к. перелеты с навигацией придется совершать все равно на поршневых);
- поскольку управление электролетом отличается от бензинового (дизельного) самолета на том же планере, в рамках PPL придется вводить отдельную категорию для "электриков" или требовать прохождения ими части обучения на бензине;
- придется готовить набор сертификационных требований и к самом "электричкам". Например, цифровое управление мотором должно обязательно дублироваться механическим реостатом, предусмотрена защита электрохозяйства от влаги и воды при том, что электромотор потребует серьезного охлаждения.

Пока эта сказка, к сожалению, не про нас. Или как?

goldenval

интересующийся

развивая идею зарядки самолетов: раньше ил-76 назывался топливозаправщик, а теперь будет зваться подзарядник. летишь себе на своих батарейках, подлетаешь к "подзарядной" зоне, где нарезает круги ил-76 с мини-реактором на борту и подсоединяешься не к шлангу как раньше, а к кабелю. полетал с ним в паре пол-часика и летишь себе дальше в свое простоквашино.

а чтоб на те же пол-часа еще и сэкономить - кабель выходит вместе с тросом, к которому подцепляемся тоже и катаемся в качестве планера, пока идет зарядка.

Старожил

сомневаюсь я в 45 кВт и 4-х пассажирах. С такой мощностью полоса понадобится кк для Ил-86.

это невозможно технически. Можно лишь сделать независимый контур горячего резерва с автоматичекой и принудительной ручной коммутацией.

ИМО, нынешняя ситуация с электромобилями/электролетами напоминает костыли с появлением Video CD (был такой формат, сильно пожатый MPEG-1, записанный на CD-болванку). Ка только появились DVD-приводы, про VideoCD все благополучно забыли.
Лучше немного подождать и выпустить самолет на топливных ячейках. Их удельная емкость на единицу веса выше, чем у любых ныне существующих типов аккумуляторов.

Старожил

Местный

Старожил

Смотрите прилагаемый Квиспелом PDF. Там схема с основными решениями. Фунты в килограммы вроде правильно перевел.

Старожил

Разработка БПЛА с энергетическими установками на основе водородных топливных элементов нуждается в госфинансировании

Выполненные полеты первых отечественных экспериментальных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), разработанных в ЦИАМ, с энергетическими установками на основе водородных топливных элементов внушают надежду на создание принципиально новых силовых установок для перспективных летательных аппаратов, при условии государственной поддержки. Однако до сих пор, по словам ведущего инженера ФГУП "ЦИАМ" Павла Рябова никакой поддержки новое направление обеспечения электродвигателей энергией не получило.

В ЦИАМ разработаны два типа БПЛА с питаем электродвигателей силовой установки от топливных элементов - ЦИАМ-80 и ЦИАМ-80-2. Первый полет ЦИАМ-80 совершил 4 ноября 2010 года, ЦИАМ-80-2 - 27 ноября 2010 года. ЦИАМ-80 - первый в отечественной истории БПЛА бортовые потребности в энергии которого обеспечивалась батареей топливных элементов - электрохимическим генератором электрической энергии. В качестве топлива использовался сжатый водород, в качестве окислителя - кислород воздуха. ЦИАМ-80 и ЦИАМ-80-2 являются исследовательскими аппаратами, демонстраторами новых и перспективных технологий и не рассчитаны на практическое применение.

П.Рябов подчеркнул, что топливные элементы обеспечивают БПЛА характеристики сходные с аппаратами с электродвигателями, работающими от аккумуляторов.

На обоих беспилотниках ЦИАМ-80 и ЦИАМ-80-2 применен топливный элемент AeroРak мощностью до 250 Вт. Тип топливного элемента с протонообменной мембранной (по другим данным - использована батарея твердополимерных топливных элементов производства сингапурской фирмы Horizon). Выходные параметры 24В/8,5В. Длительная выходная мощность 200 Вт. Пиковая мощность - 600 Вт в течение 4,5 минут. Выходное напряжение - 20-32 В. Ресурс 500 часов. Размеры топливных элементов, мм 106х120х115. Охлаждение - воздушное, встроенный вентилятор. Время запуска - менее 10 секунд.

Беспилотник ЦИАМ-80 имеет при длине 1,184 м и размахе крыла 1,700 м взлетную (стартовую) массу 2,6 кг. Скорость его полета составляет до 60 км/ч, а продолжительность полета - до 5 часов. Воздушный винт - тянущий диаметром 300 мм. Управление дистанционное по радиоканалу.

По словам П.Рябова, беспилотник ЦИАМ-80-2 существенно больше, чем ЦИАМ-80. Несколько изменена и его концепция силовой установки по сравнению с ЦИАМ-80. На ЦИАМ-80-2 или "большом" беспилотнике силовая установка установлена обычного типа - электродвигатель с питанием от мощных литиево-полимерных батарей. Топливные элементы на этой машине применены для питания двигателя в качестве вспомогательной силовой установки (ВСУ). Топливные элементы обеспечивают энергией приводы элеронов, рулей высоты и направления, управление шасси, осуществляют подзарядку аккумулятора маршевой силовой установки и питание системы дистанционного управления, видеокамеры и системы передачи видеоизображения.

По его данным, БПЛА ЦИАМ-80-2 оборудован баком объемом 1,1 л, рассчитанным на хранение водорода с давлением 300 атм., окислителем является содержащийся в воздухе кислород. Этот БПЛА имеет расчетную продолжительность полета порядка 5-6 часов.

До настоящего времени все работы ЦИАМ в этом перспективном направлении ведутся исключительно на собственные средства, которых недостаточно, отметил П.Рябов.
ЦИАМ-80 ЦИАМ-80-2

Читайте также: