Разработка и производство беспилотного воздушного судна вертикального взлета высокой продолжительности полета с гибридной силовой установкой

В рамках выполнения проекта по разработке и производству беспилотного воздушного судна вертикального взлета высокой продолжительности полета с гибридной силовой установкой предварительно был проведен патентный обзор имеющихся технических решений и выявлены их основные недостатки. Проведен PFMEA-анализ позволяющий выявить самые значимые риски, которые могут возникнуть в процессе серийного производства БВС: «Отсутствие собираемости конструкции» и «Нарушение геометрии сборки». Для данных групп риска обозначеныц мероприятия по предупреждению и обнаружению риска. С учетом анализа вводных и технических требований в качестве платформы для реализации БВС был выбран гексакоптер в связи с его высокой грузоподъемностью, большей стабильностью и надежностью по сравнению с квадрокоптером. Осуществлен предварительный расчет ТТХ беспилотного воздушного судна с гибридной силовой установкой, на основании которого в качестве электрогенератора была выбирана бесколлекторная машина переменного тока, а именно, синхронный трехфазный генератор а также выбран электродвигатель MN801SKV120. После чего с помощью методов многомерной математической оптимизации была спроектирована конструкция воздушного винта беспилотного летательного аппарата учитывающая геометрию, соответствующие условия работы воздушного винта, при которых требуется наименьшая рабочая мощность, зависящая от крейсерской скорости ЛА и диаметра винта при условии заданной тяги. Для оценки возможности изготовления винта методом литья под давлением был проведен гидродинамический расчет литья винта. Оценка прочностных характеристик осуществлялась на основании анализа напряженно-деформированного состояния путем совместного использования результатов аэродинамического расчета среды вокруг винта и расчета конструкции винта с использованием метода КЭ. Для изготовления винта была спроектирована и изготовлена пресс форма для процесса литья под давлением. В результате выполнения проекта была разработана конструкции рамы БВС с учетом предварительно проведенных расчетов характеристик БВС с целью повышения грузоподъемности и надежности ЛА. Далее производилась разработка и изготовление автопилота для управления БВС вертикального взлета и ретранслятора высокой мощности. На последнем этапе осуществлялись испытания опытного образца беспилотного воздушного судна с гибридной силовой установкой. Летные испытания БВС производились на учебном аэродроме Самарского университета. В рамках летных испытаний БВС осуществил полет как в ручном, так и в автоматическом режимах по маршруту.