IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

В последнее время наблюдается активное использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для решения ряда задач, таких как: разведка с воздуха, наблюдение за подвижными и неподвижными объектами, фото и видеосъемки, метеозондирование и т.д.

Мультироторные беспилотные летательные аппараты (МРБПЛА) имеют ряд преимуществ перед классическими вертолетными и самолетными схемами БПЛА. Они могут неподвижно зависать в воздухе, в отличие от самолетных БПЛА, имеют более простую систему управления, чем вертолетные БПЛА, и высокую грузоподъемность.

Задачей проводимой работы является создание макета МРБПЛА (трикоптера) с целью изучения его  характеристик и функциональных возможностей и их экспериментальной проверки.

Метод решения поставленной задачи - создание действующей конструкции МРБПЛА. Функциональная схема предлагаемой конструкции представлена на рис. 1.

Элементная база МРБПЛА

Для создания модели использовались следующие компоненты:

1) литий - полимерный аккумуляторTurnigy®2200mAh20C

минимальная емкость: 2200mAh; 

конфигурация: 3S1P / 11,1 В / 3 банки;

долговременный Ток: 20 C;

максимальный Ток (10 сек): 30 C;

вес: 185 г.

габариты: 103 х 33 х 24 мм.

2) регулятор оборотов двигателя Hobby King 20A со стабилизатором бортового питания 3A:

продолжительный ток: 20A;

пиковый ток: 25A;
аккумуляторная батарея: 2-4S Li-po/ 5-12s NiXX;
бортовое питание (BEC): 5В/ 3A;
размеры: 54 x 26 x 11 мм;
вес: 30 г.

3) бесколлекторный двигатель2213N 800Kv

вес: 53 г;
диаметр вала: 3 мм;
максимальный ток: 9,5А;

скорость, об/мин: 7250;

тяга: 690 г.

4) пропеллер GWS EP (DD-1060254х152мм)

5) приемник/передатчик Hobby King 2.4Ghz 6CH V2

6) сервомашинка GWS Park HPX 19г/.10сек/3.6кг

размер, мм: 30,86x16,17x28,5;
вес: 19 г.;
скорость: 4.8v: 0,10сек;
крутящий момент: (4.8v: 3кг)(6v: 3.6кг).

7) рrop Saver w/ Band 3mm, (дюралюминиевый пропсейвер с кольцом)

вес: 2,5г;
диаметр вала: 3мм.;
размеры:
конус: с 4,2 до 5,5 мм.
наружный диаметр: 9,95 мм.
высота конуса: 2.35 мм.

полная высота: 7,45мм.

8) гироскоп Hobby King 401B с режимом удержания AVCS

цифровая пропорциональная RIC система

рабочее напряжение: 4,8V ¸ 6V (используется в большинстве приемников)

рабочая температура: от  - 10°С до +45°C;

размеры: 28x28x20 мм;

 рабочее потребление тока: 80 mA.

 

Принципиальная схема мультироторного БПЛА

Рама модели выполняется из легких прочных материалов, таких как стеклотекстолит, дюралюминий, поликарбонат или дерево, так как показано на рис. 2.

На плечах конструкции закрепляются двигатели с пропеллерами, регуляторы оборотов и гироскопы. На основании закрепляется батарея и приемник. Управление полетом осуществляется следующим образом: для взлета модели все двигатели вращаются с одинаковой скоростью, поднимая модель вверх. Для движения вперед хвостовой двигатель начинает вращаться быстрее, смещая вектор тяги вперед. Движение назад осуществляется аналогично - хвостовой двигатель вращается медленнее, смещая вектор тяги назад. Повороты осуществляются путем наклона хвостового двигателя посредствам сервомашинки, поворачивающей хвостовой двигатель влево/вправо, смещая вектор тяги в соответствующем направлении.

Ожидаемые технические характеристики модели:

- Тяга: ≈ 2070 г.

- Время полета: ≈ 15 мин.;

- Полезная нагрузка: ≈ 600 г;

- Дальность полета: ≈ 300 м.

Габариты:

- Снаряженная масса: ≈ 1200 г;

- Радиус модели: 46 см;

- Радиус основания: 22 см;

- Длина плеч: 24 см.

Список использованных источников

1. http://www.parkflyer.ru/

2. http://www.rcexplorer.se/

3. http://www.rcdesign.ru/

4. http://www.rc-aviation.ru/

Код для цитирования: Скопировать