Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Project of tube pneumatic launcher for an unmanned aerial vehicle

Radosław Józwik

Abstract

The work deals with conceptual and technological project of quick start for unmanned plane with folding bearing surfaces. This system, commonly called The Launcher in aerospace industry in project takes the form of axisymmetric, pneumatic tube. The functioning of the device is based on conception of instant compressed air drain valve which here is a type of punctured membrane (foil diaphragm). An idea was taken from similar solution applied in a shock tube in the aerodynamic laboratory and the evaluation of its usefulness in bigger and more complex system became one of the main goals of this dissertation. This problem is the reason to carry out the quality and quantitative analysis of the issue of propagation of the pressure waves in closed, cylindrical volume and solving the task of determining the operation of the expanded gas which is needed to correctly initialize airplane take – off. The interim engineering work of the same author was used in writing this paper and it touched on similar phenomena. Based on professional literature in the field of gas flow control, pneumatics and thermodynamics the attempt to manipulate the flow geometry was made to obtain its optimal parameters which are interesting from the point of view of initial assumptions. Later in the text based on all conditions, guidelines and carried out analysis with the help of SIEMENS NX 10.0 software and with whole technological process taken into consideration the full model of the launcher was made. The significant impact on process has the material which the machine is made off which is mainly glass or carbon composite. An conceptual phase of the work was accompanied by the idea of modularity and universality of the system which was expressed by division into specific sub-assemblies and components performing various functions but when combined together create a whole. The overall objective of this dissertation was creating the fully functioning demonstrator of the technology implementing its basic tasks. The most important input data for which the whole process was carried out was a specific aircraft with its mission. With this the geometrical, kinematic and dynamical conditions were clearly defined. Accept of these conditions, user's technological and operational requirements were playing a key role. They defined a number of tasks which were necessary to carry out the operation of the device to be correct and its mission to be successfully completed. The prototype created on the base of this work is the first iteration and approximation of the final product. In order to achieve the final version of the system, the development path of the entire project was determined, which includes the verification of assumptions by means of experimental tests of the machine and further optimization of its construction
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Radosław Józwik (FPAE) Radosław Józwik,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt rurowej wyrzutni pneumatycznej do samolotu bezzałogowego
Supervisor
Konrad Gumowski (FPAE/IAAM) Konrad Gumowski,, 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 (Aerospace Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
24-09-2019
Issue date (year)
2019
Pages
85
Internal identifier
MEL; PD-5239
Reviewers
Janusz Piechna (FPAE/IAAM) Janusz Piechna,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Konrad Gumowski (FPAE/IAAM) Konrad Gumowski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
Wyrzutnia, bezzałogowe statki powietrzne, system pneumatyczny, rura pneumatyczna, przepływy niestacjonarne, osprzęt lotniczy
Keywords in English
Launcher, unmanned aerial vehicle, pneumatic system, pneumatic tube, non – stationary flow, aeronautical systems, aviation equipment
Abstract in Polish
Praca pt. „Projekt rurowej wyrzutni pneumatycznej do samolotu bezzałogowego” traktuje o konstrukcyjnej i technologicznej koncepcji systemu szybkiego startu. Docelowy płatowiec posiada składane powierzchnie nośne. System ten, potocznie nazywany w branży lotniczej wyrzutnią, przybiera w projekcie formę osiowosymetrycznej, pneumatycznej tuby. Działanie urządzenia opiera się na koncepcji błyskawicznego zaworu spustowego sprężonego powietrza, którego typem jest mechanizm przebijanej membrany (przepony foliowej). Idea ta została zaczerpnięta z podobnego rozwiązania zastosowanego w rurze uderzeniowej, wykorzystywanej w laboratorium dynamiki gazów. Ocena jej użyteczności w większym i bardziej złożonym systemie stała się jednym z głównych celów opracowania. Ta kwestia została poddana analizie jakościowej i ilościowej dotyczącej rozchodzenia się fal ciśnieniowych w zamkniętej, cylindrycznej objętości. Następnie rozwiązano zadanie, określające pracę rozprężanego gazu, która jest potrzebna do poprawnego zainicjalizowania startu samolotu. Za pomoc posłużyła między innymi praca przejściowa wykonana przez autora tej pracy inżynierskiej, a która tyczyła się podobnych zjawisk. W oparciu o fachową literaturę z dziedziny sterowania przepływami gazu, pneumatyki i termodynamiki dokonano także próby modyfikacji geometrii przepływu, aby uzyskad jego optymalne parametry, interesujące z punktu widzenia początkowych założeo. W dalszej części pracy na bazie wszelkich posiadanych warunków i wytycznych oraz analiz wykonano pełny model wyrzutni z pomocą oprogramowania SIEMENS NX 10.0 z uwzględnieniem całego procesu technologicznego. Materiały kompozytowe, z których wykonana ma byd wyrzutnia miały duży wpływ na sposób prowadzenia prac projektowych. Fazie koncepcyjnej przyświecała także idea modułowości oraz uniwersalności systemu, czego wyrazem stał się podział na konkretne podzespoły i komponenty realizujące różne funkcje, ale stanowiące po połączeniu ze sobą jedną całośd. Nadrzędnym celem pracy dyplomowej było stworzenie w pełni funkcjonalnego demonstratora technologii, realizującego swoje podstawowe zadania. Najważniejszymi danymi wejściowymi, dla których realizowano cały proces był konkretny samolot wraz ze swoją misją. Dzięki temu warunki geometryczne i kinematyczno – dynamiczne były jasno sprecyzowane. Oprócz nich znaczącą rolę odgrywały wymagania technologiczne i eksploatacyjne użytkownika. Określały one szereg koniecznych do zrealizowania zadao, aby funkcjonowanie urządzenia było poprawne, a jego misja została wykonana z powodzeniem. Stworzony na bazie tej pracy prototyp jest pierwszą iteracją i przybliżeniem koocowego produktu. W celu osiągnięcia ostatecznej wersji systemu została określona ścieżka rozwojowa całego projektu. Zawiera ona weryfikację założeo na drodze prób doświadczalnych urządzenia oraz dalsze optymalizacje konstrukcji
File
  • File: 1
    Praca_inżynierska_Radosław_Józwik_271298.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 35642

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT87afd05174304b73afee3f0ad8512c0b/
URN
urn:pw-repo:WUT87afd05174304b73afee3f0ad8512c0b

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page