Флаттер беспилотного летательного аппарата из композиционных материалов с двухбалочным оперением


DOI: 10.34759/trd-2020-113-19

Авторы

Нагорнов А. Ю.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

e-mail: andrey-nagornov@mail.ru

Аннотация

Представлена математическая модель для расчета на флаттер беспилотного летательного аппарата из композиционных материалов с двухбалочным хвостовым оперением. Математическая модель построена в программном комплексе Nastran. Упругая модель аппарата представлена совокупностью балок, соединенных через податливые узлы. Аэродинамическая модель построена с помощью метода дипольной решетки (DLM). Рассмотрены особенности конструкции исследуемого аппарата. Представлены расчеты безрулевых и рулевых форм флаттера и проведен анализ полученных результатов.

Ключевые слова:

беспилотный летательный аппарат, математическая модель, композиционный материал, флаттер, метод конечных элементов (МКЭ)

Библиографический список

  1. Бисплингхофф Р.Л., Эшли Х., Халфмэн Р.Л. Аэроупругость. – М.: Издательство иностранной литературы, 1958. – 799 с.

  2. Фершинг Г. Основы аэроупругости. – М.: Машиностроение, 1984. – 600 с.

  3. Колесников К.С., Сухов В.Н. Упругий летательный аппарат как объект автоматического управления. – М.: Машиностроение, 1974. – 268 с.

  4. Шклярчук Ф.Н. Аэроупругость самолета: Учебное пособие. – М.: МАИ, 1985. – 77 с.

  5. Благодырева О.В. Исследование флаттера композиционного крыла // Труды МАИ. 2014. № 74. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=49345

  6. Kilimtzidis S., Mazarakos D., Kostopoulos V. Aeroelastic-Flutter analysis of AGARD Wing from Composite Materials // International Journal of Recent Advancement in Engineering & Research, vol. 4, issue 9, September 2018, pp. 16.

  7. Благодырева О.В. Применение метода Ритца и метода конечных элементов к расчету аэроупругих колебаний крылатой ракеты // Труды МАИ. 2017. № 95. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=84426

  8. Mahran M., Elsabbagh A., Negm N. A comparison between different finite elements for elastic and aero-elastic analyses // Journal of Advanced Research, 2017, Giza, Egypt, vol. 8, issue 6, November 2017, С. 635 – 648. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jare.2017.06.009

  9. Ozozturk S., Kayran A., Alemdaroglu N. On the Design and Aeroelastic stability Analysis of Twin Wing-Tail Boom Configuration Unmanned Air Vehicle // 52nd AAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics and Materials Conference, 4-7 April 2011, Denver, Colorado, USA, 2011, AIAA 2011-1918, C. 42.

  10. Парафесь С.Г., Смыслов В.И. Проектирование конструкции и САУ БПЛА с учетом аэроупругости: постановка и методы решения задачи. – М.: Техносфера, 2018. – 181 c.

  11. Быков А.В., Парафесь С.Г., Смыслов В.И. Особенности исследований аэроупругих колебаний беспилотных летательных аппаратов с электроприводом рулей // Научный вестник МГТУ ГА. 2018. Т. 21. № 4. С. 73 – 83. DOI: https://org/10.26467/2079-0619-2018-21-4-73-83

  12. Парафесь С.Г., Туркин И.К. Об одном подходе к проектированию системы «руль – привод» с учетом требований аэроупругой устойчивости // Известия вузов. Авиационная техника. 2020. № 1. С. 71 – 77.

  13. Парафесь С.Г., Иванов Д.Н., Опарин А.С. Модель исследования устойчивости системы «руль – привод» маневренного беспилотного летательного аппарата // Научный вестник МГТУ ГА. 2016. № 225. С. 143 – 150.

  14. Акимов В.Н., Иванов Д.Н., Нагорнов А.Ю. Парафесь С.Г. Учет требований аэроупругой устойчивости при проектировании системы «руль – привод» маневренного беспилотного летательного аппарата // Научный Вестник МГТУ ГА. 2019. Т. 22. № 4. С. 54 – 66. DOI: https://doi.org/10.26467/2079-0619-2019-22-4-54-66

  15. Haghighat S., Martins J. R RA, Liu H. H T. Aeroservoelastic design optimization of a flexible wing // Journal of Aircraft, 2012, vol. 49, no. 2, pp. 432 – 443. DOI:10.2514/1.C031344

  16. Каримбаев Т.Д., Нуримбетов А.У. Собственные частоты колебаний слоистого композиционного стержня // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2016. № 5. С. 57 – 64.

  17. Nettles A.T. Basic Mechanics of Laminates Composite Plates, Marshall Space Flight Center, Alabama, 1994, 97 p.

  18. Карпов Я.С. Проектирование деталей и агрегатов из композитов. – Харьков: Изд-во «Харьковский авиационный институт», 2010. – 768 с.

  19. Образцов И.Ф. и др. Строительная механика летательных аппаратов. – М.: Машиностроение, 1986. – 536 с.

  20. Астахов М.Ф. и др. Справочная книга по расчету самолета на прочность. – М.: Гос. издат. оборн. пром., 1954. – 700 с.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход