| Περίληψη: | Η παρούσα εργασία διαπραγματεύεται την μελέτη των Unmanned Aerial Vehicles – UAV και συγκεκριμένα ενός εξακοπτέρου, το οποίο όπως υποδηλώνει και το όνομά του διαθέτει 6 έλικες. Το εξακόπτερο που μελετάται είναι της εταιρείας Foxtech και συγκεκριμένα είναι το μοντέλο GAIA 160HY – Hybrid και ο σκοπός της μελέτης είναι η αεροδυναμική βελτιστοποίησή του προκειμένου να αυξηθεί το ωφέλιμο φορτίο που μπορεί να μεταφέρεται σε κάθε πτήση παράλληλα με την δομική και ηλεκτρομαγνητική ανάλυση των υλικών κατασκευή του για την ελαχιστοποίηση του ηλεκτρομαγνητικού ίχνους του, ώστε να εντάσσεται στην κατηγορία των stealth αεροχημάτων. Με την βοήθεια του σχεδιαστικού προγράμματος Catia, κατασκευάστηκε το ολικό μοντέλο του εξακοπτέρου και σχεδιάστηκε και ένα πλήθος ελίκων που κατηγοριοποιήθηκαν με βάση τις αεροτομές, το μέγιστο πάχος και το βήμα τους, για την εύρεση της βέλτιστης δυνατής. Έπειτα από τον σχεδιασμό και με την χρήση του προγράμματος Ansys, πραγματοποιήθηκαν οι κατάλληλες αναλύσεις για την εύρεση των χαρακτηριστικών του. Αρχικά αξιοποιώντας το εργαλείο Fluent, αναλυθήκαν οι είλκες και μελετήθηκε το ροϊκό πεδίο μέσα στο οποίο πραγματοποιείται η πτήση του εξακοπτέρου για την εύρεση της συνολική ώσης αλλά και της πίεσης που ασκείται επάνω στις επιφάνειες του. Στην συνέχεια με την χρήση του εργαλείου ACP & Structural πραγματοποιήθηκε μοντελοποίηση διάφορων συνδυασμών σύνθετων υλικών για τον έλεγχο δομικής ακεραιότητας του εξακοπτέρου στα φορτία πτήσης και δόθηκε μεγαλύτερη βαρύτητα σε υλικά που απορροφούν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Έτσι, έγινε η μετάβαση στο πρόγραμμα Ansys HFSS, όπου μελετήθηκε η ηλεκτρομαγνητική απόκριση του εξακοπτέρου σε πεδία συχνοτήτων που παράγονται από κεραίες στρατιωτικής χρήσεως με συχνότητες μεταξύ των 450MHz και 1 GHz, με την χρήση του δείκτη RCS. Συνοψίζοντας, τα αποτελέσματα που λήφθηκαν από την μελέτη ήταν ενθαρρυντικά τόσο για την πτητική ικανότητα του εξακοπτέρου όσο και για την αορατότητά του και αποδείχθηκε ότι τα προτιμότερα υλικά είναι τα σύνθετα που κατασκευάζονται από ίνες άνθρακα και αραμιδίου καθώς έχουν την καλύτερη συμπεριφορά στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Επιπλέον τέθηκαν στόχοι για περαιτέρω μελλοντική έρευνα και εξέλιξη, οι κυριότεροι από τους οποίους σχετίζονται με τις πειραματικές διαδικασίες αξιολόγησης των αναλυτικών αποτελεσμάτων, την μείωση βάρους και την βελτιστοποίηση των πτητικών χαρακτηριστικών του εξακοπτέρου.
|
|---|
