Суббота, 18.08.2018, 07:35
Приветствую Вас Гость | RSS
Пятнадцатая олимпиада посвящена 100-летию Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н.Е.Жуковского
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Работы 1-го тура » Готовые работы

Что такое микросамолет и какие задачи он решает?

Автор: Скорякина Елизаета Николаевна
Возраст:15 лет
Место учебы :МБОУ СОШ №93
Город, регион:Барабинск, Новосибирская область.
Руководитель: Шейко Валерий Викторович

Что такое микросамолет и какие задачи он решает?

Введение

Микросамолет (сверхлегкий самолет) — моторный сверхлегкий летательный аппарат тяжелее воздуха с крылом, создающим подъемную силу при движении в атмосфере, аэродинамическим (с помощью рулей) или смешанным управлением. Мировой опыт разработки и эксплуатации микросамолетов свидетельствует о расширении сферы практического применения микросамолетов. МЛА - это полуавтономный летательный аппарат, размером менее 15 см в любом измерении, весом около 100 грамм. МЛА должен выполнять различные военные задания, обладая при этом приемлемой ценой (менее 1000 долларов). На аппарате должна быть установлена видеокамера с отображением в режиме реального времени, навигационная и связная аппаратура. МЛА должен летать от 20 минут до 2-х часов с радиусом действия свыше 10 километров и скоростью больше 45 км/ч.

Создаваемые МЛА будут висеть у бойца на поясе подобно гранате. При необходимости проведения разведки аппарат с помощью несложной пусковой установки запускается и сразу на запястье оператора на дисплее пульта управления можно увидеть в режиме реального времени результаты разведки.
Помимо разведывательных полетов над открытой местностью, МЛА проектируется и для ряда других задач, таких, как обследование внутренних областей зданий. Эти задачи могут выполнить только они.Не стоит путать сверхлегкие самолеты с моделями самолетов (или игрушечными самолетами).Одно из важнейших направлений в современной авиации связано с разработкой беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), первые образцы которых появились еще в середине прошлого века, как отдельный вид перспективного оружия. Как известно микросамолеты широко используются в армии, т.к они при разветки сокращают риск потери солдат и они очень удобны при разветки. Вообщем армия оснащенная микросамолетами имеет большое преимущество перед противником. В настоящее время БПЛА различных типов и назначения не только стоят на вооружении многих армий мира, но и начинают активно использоваться в гражданской сфере. Широкий спектр практических применений БПЛА охватывает решение следующих основных задач:

  • оптическая, радиолокационная, химическая, бактериологическая и радиационная разведка;
  • нанесение ударов для уничтожения объектов и живой силы противника;
  • радиоэлектронная борьба;
  • мониторинг экологической обстановки;
  • поддержание сетевых телекоммуникаций;
  • контроль морского судоходства и т.д.

Логика развития беспилотной авиации на рубеже XX-XXI вв. привела к возникновению класса малогабаритных летательных аппаратов (МЛА).

Анализ тенденций, опыта и проблем разработки МЛА представляет существенный интерес и актуальность.

Анализ тенденций развития малогабаритных БПЛА

Появление класса малогабаритных БПЛА обусловлено целым рядом различных факторов, главными из которых являются:

  • возникновение принципиально новых областей потенциального применения БПЛА, например, в составе комплектов индивидуального оснащения бойца в качестве средства оперативного сбора информации об особенностях и характере боевой обстановки или в качестве средства локального поражения противника;
  • ужесточение требований к функциональным и эксплуатационным возможностям БПЛА, включая повышение скрытности и оперативности сбора и передачи разведывательной информации, а также значительное снижение массогабаритных характеристик.

Рассмотрим наиболее типичных представителей данной модельной группы и функциональные особенности их систем управления.

Виды

MicroStar (рис. 1,а, рис. 2,) ‑ перспективный образец микролетательного аппарата для индивидуальной экипировки бойцов спецназа. Оснащается средствами GPS, видео и инфракрасной камерами, приемопередающим устройством. Продолжительность полета – 20 мин, высота полета ‑ до 100 м.

Рис. 1. Беспилотные летательные аппараты мини- и микроклассов

 

Рис. 2. Микролетательный аппарат MicroStar

Blank Widow ‑ образец микролетательного аппарата для индивидуальной экипировки бойцов спецназа. Прототипы аппарата разрабатывались по заказу Агентства перспективных оборонных исследований США DARPA с 1986 г. Оснащен электрическим винтовым двигателем, цветной видеокамерой, приемопередатчиком с рабочей частотой 433 МГц, автопилотом и системой спутниковой навигации. Максимальные линейные размеры аппарата составляют порядка 15 см, масса ‑ 80...100 г, продолжительность полета ‑ 30 мин, скорость полета ‑ около 50 км/ч; высота полета ‑ 230 м.Имеет в своем составе жидкокристаллический дисплей, позволяющий отображать видеоинформацию с борта микролетательного аппарата.

Mesicopter ‑ это экспериментальный образец микролетательного аппарата, построенного по вертолетной схеме. Разработан при поддержке NASA для демонстрации и изучения возможностей MEMS-технологий в создании микролетательных аппаратов сантиметровых размеров.

MfcroBat — экспериментальный образец микролетательного аппарата, построенного на основе MEMS-технологий по схеме с машущим крылом. Разрабатывается по заказу Агентства перспективных оборонных исследований США DARPA. Линейный размер составляет около 20 см, масса порядка 10 г.

Micromechanical Flying Insect (MFI) ‑ экспериментальный образец микролетательного аппарата, создаваемого по заказу Агентства перспективных оборонных исследований США DARPA на основе MEMS-технологий по схеме с машущим крылом. В разработке конструктивных принципов использованы бионические аналогии с летающими насекомыми. Линейные размеры не превышают 25 мм.

Трудности, с которыми столкнулись разработчики, обусловлены прежде всего тем, что при малых габаритных размерах летательного аппарата его аэродинамические поверхности (крылья или профилированный фюзеляж) имеют крайне низкие аэродинамические характеристики, а органы управления в виде отклоняемых поверхностей – малоэффективны.

Мини-БПЛА "Альбатрос" предназначен для разведки и наблюдения в течение длительного времени в интересах спецподразделений, сил правопорядка и других ведомств.

Высокие летные характеристики достигаются оптимизированной компоновкой БПЛА, обеспечивающей высокое аэродинамическое качество, и высокоэкономичным четырехтактным бензиновым двигателем, оснащенным системой зажигания с микропроцессорным управлением и многокамерным карбюратором. Специально спроектированный воздушный винт дополнительно способствует повышению эффективности силовой установки. Расход топлива при крейсерской скорости 50 км/ч не более 40 г/ч.

"Стриж-М" (НИИ ПФМ ХАЙ, Украина) ‑ перспективный образец малогабаритного БПЛА. Мини-БПЛА "Стриж-М" оснащен электрической силовой установкой и позволяет получать оперативную видеоинформацию для передовых специальных подразделений. Изображение с бортовой телекамеры в реальном масштабе времени передается на монитор наблюдателя, видеомагнитофон и другие наземные средства (рис. 9,а). Возможна установка двух телекамер для получения стереоскопического изображения зоны наблюдения.

Конструкция БПЛА выполнена из композиционных материалов и обеспечивает многократное применение БПЛА при низкой стоимости изготовления. Запуск осуществляется с помощью легкого ручного пускового устройства, посадка ‑ под парашютом. Сборка БПЛА перед запуском максимально упрощена. Крыло крепится к фюзеляжу, проводится автоматизированная проверка бортового оборудования, БПЛА ставится на пусковое устройство и он готов к полету.

Устойчивость видеоизображения обеспечивается собственной аэродинамической устойчивостью БПЛА и гироскопической системой стабилизации. В качестве полезной нагрузки используется цветная или черно-белая телекамера, работающая при низком уровне освещенности. Электрическая силовая установка обеспечивает простоту и надежность применения и не требует высокой квалификации обслуживающего персонала. Низкая акустическая, визуальная, тепловая и радиолокационная заметность обеспечивает возможность скрытного применения.

Заключение

Обобщение результатов проведенного обзора позволяет выявить основные тенденции в развитии малогабаритных БПЛА:

  1. Все более расширяющийся спектр возможных применений БПЛА, наряду с ужесточением требований, предъявляемых к данным устройствам в существующих сферах использования, создают тенденцию к микроминиатюризации БПЛА
  2. Микроминиатюризация БПЛА неразрывно связана с многократным усложнением проблемы их стабилизации ввиду резкого повышения восприимчивости малогабаритных аппаратов к воздействию внешних возмущений, что, в свою очередь, предопределяет тенденцию существенного расширения адаптивных возможностей бортовой системы управления.
  3. Особенности функционирования и прикладного применения малогабаритных БПЛА существенно затрудняют использование человека-оператора (как объекта с малым быстродействием и существенным ограничением психофизиологических возможностей) в контуре управления устройства.

Основные задачи:

  • Задачи, выполняемые МЛА:
  • Разведка (фото и видео в режиме реального времени);
  • Ретрансляция связи в городских условиях;
  • Биологическая, химическая и ядерная разведка;
  • Поисково-спасательные работы. Разведка внутренних областей зданий;
  • Размещение датчиков на горизонтальных и вертикальных поверхностях, на транспортных средствах;
  • Использование МЛА в управляемых боеприпасах (передача информации о результатах их применения и корректировка);
  • Использование МЛА при поисково-спасательных работах (использование в НАЗЕ пилота) и т.д.

Список литературы

  1. Климов Д.М., Васильев А.А., Лучинин В.В., Мальцев П.П. Перспективы развития микросистемной техники в XXI веке // Микросистемная техника. 1999. № С. 3-6.
  2. Бочаров Л.Ю., Мальцев П.П. Состояние и перспективы развития микроэлектромехническнх систем за рубежом // Микросистемная техника. 1999. №1. С. 41-46.
  3. Макаров И.М., Лохин В.М., Манько С.В. и др. Интеллектуальные системы управления беспилотными летательными аппаратами на основе комплексного применения технологий нечеткой логики и ассоциативной памяти // Авиакосмическое приборостроение. 2002. №2. С. 29-42.
  4. Макаров И.М., Лохин В.М., Манько С.В., Романов М.П., Евстигнеев Д.В. Интеллектуальная система управления автоматической посадкой беспилотного летательного аппарата на основе комплексного применения технологии нечеткой логики // Новые методы управления сложными системами. Москва, Наука, 2004
Категория: Готовые работы | Добавил: Service (27.12.2017) | Автор: Скорякина Елизавета Николаевна E W
Просмотров: 198 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 2.7/6
Всего комментариев: 1
0
1  
Пожалуйста, разместите картинки правильно. Инструкция здесь

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК ЗАВЕРШЁН!
ИТОГИ ОЛИМПИАДЫ ПОДВЕДЕНЫ!

Календарь
Google+
Их многие читают
Зайдулин Азат Рафаэлевич (3438)
Кильметова Аделина Динаровна (1867)
Каиргалиулы Алиби (1756)
Пушинская Кристина Валерьевна (1687)
Дебердеев Даниил Денисович (1576)
Чиков Андрей Вячеславович (1260)
Ермолаев Константин Алексеевич (1039)
Беляева Александра Сергеевна (768)
Туев Павел Анатольевич (704)
Демидов Сергей Владимирович (645)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2018