Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Numerical model and parametric performance analysis of small unmanned compound helicopter

Przemysław Curyło

Abstract

In this thesis the modification of a numerical model of RCAC helicopter has been made. The model was handed over by my supervisor (dr inż. Przemysław Bibik). The main goal of this thesis was to modify existing numerical model of RCAC helicopter in usual version (without stabilizers) to compound helicopter version with stabilizers, wing and additional propeller. One of the additional aim was to investigate the hurdles appearing during creating numerical model of a small unmanned compound helicopter. The model was created in Flightlab program. Flightlab is a state-of-the-art, finite element, component-based, selective fidelity modeling and analysis software package. It supports mo-deling and simulation of rotorcraft, fixed-wing aircraft, compound aircraft, multi-copters, drones, flying cars and experimental aircraft configurations. The performance attributes of compound helicopter concepts have been examined for diffe-rent geometrical parameters. In the first paragraph was outlined information about history of compound helicopters and described current trends in this field. In the next paragraphs parametric studies of the compound helicopter concepts were con-ducted to explore the relative impact of adding horizontal stabilizer (impact of initial incidence, aspect ratio, span), vertical stabilizer (impact of initial incidence and different surface area), wing (impact of initial incidence, aspect ratio, span) and additional propulsion. In general, it was found that a pure lift compound helicopter and propulsive compound helicopter were shown to improve the flight capabilities over a conventional helicopter, espe-cially decrease in the main rotor angles of attack. One of the method to further improve per-formance of this design compound helicopter is to add possibility to change initial incidence either of a wing or a horizontal stabilizer during a flight. The last chapter contains the results accompanied by discussion of the results
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Przemysław Curyło (FPAE) Przemysław Curyło,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Model numeryczny i analiza parametryczna osiągów bezzałogowego śmigłowca zespolonego z wykorzystaniem oprogramowania Flightlab
Supervisor
Przemysław Bibik (FPAE/IAAM) Przemysław Bibik,, 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
05-02-2019
Issue date (year)
2019
Pages
67
Internal identifier
MEL; PD-5030
Reviewers
Janusz Narkiewicz (FPAE/IAAM) Janusz Narkiewicz,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Przemysław Bibik (FPAE/IAAM) Przemysław Bibik,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
śmigłowce zespolone, UAV, wiropłaty, śmigłowce, AH-56a Cheyenne, Flightlab
Keywords in English
UAV, compound helicopter, rotorcraft, simulation, Flightlab, AH-56a Cheyenne
Abstract in Polish
W niniejszej pracy dyplomowej inżynierskiej dokonano modyfikacji modelu numerycznego zmodyfikowanego modelarskiego śmigłowca w środowisku Flightlab. Model został przekazany w celu modyfikacji przez promotora dr inż. Przemysława Bibika. Głównym celem pracy inżynierskiej było przekształcenie istniejącego modelu numerycz-nego śmigłowca RCAC w konfiguracji klasycznej (bez usterzeń) do modelu w konfiguracji ze-spolonej, z dodatkowymi statecznikami, skrzydłem i śmigłem pchającym. Jednym z kolejnych zamierzeń było przeanalizowanie wpływu dodania statecznika poziomego (wpływ kąta zakli-nowania, wydłużenia oraz rozpiętości statecznika poziomego), statecznika pionowego (wpływ kąta zaklinowania oraz różnych powierzchni nośnych), skrzydła (wpływ kąta zaklinowania, wy-dłużenia oraz rozpiętości skrzydła) oraz śmigła pchającego. W pracy inżynierskiej przeanali-zowano również jakie trudności mogą wystąpić w projektowaniu małych bezzałogowych śmi-głowców zespolonych. Model został stworzony w środowisku Flightlab, stworzono również skrypty w programie Matlab w celu automatycznego generowania wykresów, które pozwalają na znacznie szybszą analizę otrzymanych wyników oraz pozwalają na możliwość kontynuacji dalszego modyfikowania i projektowania. W pierwszym paragrafie omówiona została historia śmigłowców zespolonych oraz opisanie trendów w dziedzinie śmigłowców zespolonych. W pracy opisane są również cechy charakte-rystyczne środowiska obliczeniowego Flightlab oraz cele stosowanie modeli symulacyjnych. W kolejnej części pracy opisane są sposoby doboru parametrów geometrycznych śmi-głowca oraz sposób doboru profilu skrzydła oraz śmigła pchającego dla śmigłowców zespolo-nych. Po przeprowadzonych obliczeniach można stwierdzić, że dodanie skrzydła i śmigła pcha-jącego powoduje odciążenie wirnika nośnego wraz ze wzrostem prędkości lotu. Jednym ze sposobem polepszenia osiągów projektowanego śmigłowca jest zastosowanie zmiennego kąta zaklinowania skrzydła lub statecznika poziomego podczas lotu, pomogłoby to zmniejszyć kąt pochylenia przy dużych prędkościach lotu, a w ten sposób polepszyć osiągi śmigłowca. W ostatnim paragrafie opisane są wyniki obliczeń oraz krótkie podsumowanie pracy dyplo-mowej.
File
  • File: 1
    InżynierskaPraca_PrzemysławCuryło.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 31409

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTa7b452572a2c4f70b91023f370177c37/
URN
urn:pw-repo:WUTa7b452572a2c4f70b91023f370177c37

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page