Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Regular Class Unmanned Aircraft project that takes part in SAE Aero Design 2016 West competition

Paweł Filip Kusideł

Abstract

My engineering thesis presents detailed analysis and research on the fly of the Regular class aircraft created at Faculty of Power and Aeronautical Engineering and construction project participating in the contest SAE Aero Design West 2016. The first two chapters is to present the principles for the competition and the compulsory statute. In addition to the general requirements, it also describes restrictions for Regular Class and defined its mission. The next chapter concerns the flight tests on model Ladybird V2. These studies were conducted to determine the direction of development in 2016. During these trials the maximum payload of the aircraft was tested. Thanks to flights with such a heavy load, it turned out that several elements need to be improved. These included increasing the torsional stiffness of the wing, raising horizontal tail above the ground and increasing directional stability. Recent tests have shown beneficial influence of ground effect during launch. In the next step the basic assumptions of the project were presented and the methods to achieve them. Afterwards there were chosen optimum wing area and then based on the new geometry the atmospheric conditions during the contest were defined. These assumptions were necessary to determine the aerodynamic characteristics of the profile, wing and the whole plane. Then the analysis of the storage and distribution of equipment were conducted in the model. As a result, the center of gravity was determined, and the effect was confronted with trend analysis, which confirmed the validity of the proceedings. Next chapters describes performance of the aircraft. Using adequate tools and necessary data of propulsion in a simply way the limits of the aircraft were defined. In the next step the polar curve was determined, which confirms extremely important reliability of propulsion. In the next part of engineering thesis the method of determining a tail wedge angle and deflection of elevator was described. Another data were received from ESDU reports. Pre last chapters describes strength analysis of the wing and distribution of lift force coefficient. Thesis ends with overall summary and assumptions based on project stage of the Regular Class Aircraft.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Paweł Filip Kusideł (FPAE) Paweł Filip Kusideł,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt bezzałogowego samolotu klasy Regular startującego w międzynarodowych zawodach lotniczych SAE Aero Design 2016 West
Supervisor
Wojciech Grendysa (FPAE/IAAM) Wojciech Grendysa,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Lotnictwo i Kosmonautyka
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
08-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
79
Internal identifier
MEL; PD-3528
Reviewers
Wojciech Grendysa (FPAE/IAAM) Wojciech Grendysa,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Tomasz Goetzendorf-Grabowski (FPAE/IAAM) Tomasz Goetzendorf-Grabowski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
Bezzałogowy samolot udźwigowy, klasa Regular, SAE Aero Design
Keywords in English
Unmanned cargo aircraft, Regular class, SAE Aero Design
Abstract in Polish
Praca dyplomowa inżynierska opisuje szczegółową analizę i badania w locie samolotów klasy Regular powstałych na wydziale MEiL oraz projekt kolejnej konstrukcji startującej w konkursie SAE Aero Design 2016 West. W pierwszych dwóch rozdziałach znajduje się przedstawienie zasad ustalonych na zawodach i obowiązującym regulaminie. Poza ogólnymi wymaganiami opisano również szczegółowe obostrzenia dla klasy Regular i określono jego misję. W dalszej części pracy przedstawiono cechy charakterystyczne poprzednich konstrukcji. Dokonano analizy trendów z wyszczególnieniem danych niezbędnych w dalszej części projektu. Kolejny rozdział dotyczy testów w locie modelu Ladybird V2. Badania te zostały przeprowadzone by wyznaczyć kierunek rozwoju na rok 2016. Podczas tych prób sprawdzono maksymalny udźwig samolotu. Dzięki lotom z tak dużym obciążeniem okazało się, że kilka elementów należy poprawić. Były to między innymi zwiększenie sztywności skrętnej skrzydła, podniesienie usterzenia wyżej czy zwiększenie stateczności kierunkowej. Ostatnie z testów udowodniły korzystny wpływ efektu przyziemnego podczas startu. W następnym kroku omówiono podstawowe założenia projektu oraz sposób ich realizacji. Dobrano optymalną powierzchnie skrzydła, zdefiniowano warunki panujące podczas zawodów co ułatwiło właściwy dobór profilu. Kolejno wyznaczono charakterystyki aerodynamiczne dla profilu, płata i całego samolotu. Następnie dokonano analizy masowej i rozmieszczenia wyposażenia w modelu. Dzięki temu określony został środek ciężkości, a otrzymany wynik skonfrontowano z analizą trendów, która potwierdziła słuszność tego postępowania. W kolejnych rozdziałach wyznaczone zostały osiągi samolotu. Dysponując odpowiednimi narzędziami i niezbędnymi danymi zespołu napędowego w prosty sposób określono ograniczenia konstrukcji i przypadek wymiarujący maksymalny ciężar z jakim model może bezpiecznie polecieć. Sukcesywnie wyznaczona została biegunowa prędkości lotu szybowego potwierdzająca jak istotna jest niezawodność zespołu napędowego. W dalszej części pracy znajduje się sposób wyznaczenia kata zaklinowania usterzenia oraz kąta wychylenia steru do równowagi za pomocą programu XFLR. Z raportów ESDU otrzymano pochodne współczynników siły nośnej i momentów zawiasowych na usterzeniu. Za pomocą tych danych obliczono zapasy stateczności i sterowności. Przedostatnia część poświęcona jest rozkładowi jednostkowego współczynnika siły nośnej na płacie. Metodą Schrenka wyznaczono rozkład dla Czmax. Dalej znajduje się analiza wytrzymałościowa skrzydła. Prace kończy podsumowanie i wnioski wyciągnięte na etapie projektowania samolotu klasy Regular.
File
  • File: 1
    Praca inżynierska_252173_Paweł Kusideł.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9243

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT1f8ce607861e415884a7df8d43445887/
URN
urn:pw-repo:WUT1f8ce607861e415884a7df8d43445887

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page