|
|
Performance possibilities of VTOL Unmanned Aerial Vehicle
Bartlová, Tereza ; Matějů, Jiří (oponent) ; Juračka, Jaroslav (vedoucí práce)
This bachelor’s thesis describes and evaluates performance of vertical take-off and landing unmanned aerial vehicles (UAV) for a cargo transportation use case. The first part of the thesis describes a real-word problem with cargo transportation and how the problem could be solved using an unmanned aerial vehicle. The mission which an unmanned aerial vehicle would have to undertake is also described and performance requirements are specified based on this mission. The second part of the thesis focuses on analyses which evaluate the performance requirements and estimates the power required for an UAV which could fulfill the use case mission. The first analysis is based on performance data of both existing unmanned and manned aircraft. The second analysis focuses on finding a relationship between power and total propeller area. Next, a relationship between maximum take-off weight and total area of propellers is considered. And finally, different configurations types of vertical take-off and landing aircraft, their required power, and their total propeller area are compared. In the third part of the thesis, a tandem tilt-wing configuration, which is chosen as concept design for this use case, is evaluated. Firstly, the number of propellers and their diameter is chosen for this configuration and the power required is estimated. Secondly, the initial configuration design of the hybrid propulsion system is selected. And next a mass analysis of the initial aircraft design is performed and evaluated for feasibility. And finally taking into consideration the results of all of these analyses, a rough concept design drawing capable of fulfilling the use case mission is presented.
|
|
|
Univerzální charakteristiky pístových motorů s vrtulí
Šafránek, Martin ; Matějů, Jiří (oponent) ; Zikmund, Pavel (vedoucí práce)
Stanovení charakteristik pístových motorů s vrtulí je složitý úkol. Přesné výpočty jsou založeny na motorových a vrtulových charakteristikách od výrobců, které jsou ovšem pro výpočet značně náročné. Existuje také možnost použít zjednodušené modely, které dokážou predikovat dosažitelné hodnoty účinnosti vrtule a spotřeby paliva. Jsou založeny na jednoduchém průběhu účinnosti vrtule a maximálního výkonu. Avšak tyto modely bývají často velmi nepřesné, což je značná nevýhoda. Proto se nabízí možnost využít univerzální charakteristiky pohonných jednotek s vrtulí, které nabízí zpřesnění výpočtu výkonu a spotřeby paliva při použití relativně jednoduchého modelu. Diplomová práce se zabývá souhrnným popisem všech charakteristik pístových spalovacích motorů a vrtulí. Byl zde vytvořen matematický model, který pracuje podle určitého algoritmu na základě společné práce motoru a vrtule. Tento model dokáže mnohem přesněji predikovat potřebný výkon a spotřebu paliva v různých režimech letu. Výsledky byly aplikovány na výkony ultralehkého letadla, především na dolet, u kterého došlo ke značnému zvýšení.
|
|
|
Univerzální charakteristiky pístových motorů s vrtulí
Šafránek, Martin ; Matějů, Jiří (oponent) ; Zikmund, Pavel (vedoucí práce)
Stanovení charakteristik pístových motorů s vrtulí je složitý úkol. Přesné výpočty jsou založeny na motorových a vrtulových charakteristikách od výrobců, které jsou ovšem pro výpočet značně náročné. Existuje také možnost použít zjednodušené modely, které dokážou predikovat dosažitelné hodnoty účinnosti vrtule a spotřeby paliva. Jsou založeny na jednoduchém průběhu účinnosti vrtule a maximálního výkonu. Avšak tyto modely bývají často velmi nepřesné, což je značná nevýhoda. Proto se nabízí možnost využít univerzální charakteristiky pohonných jednotek s vrtulí, které nabízí zpřesnění výpočtu výkonu a spotřeby paliva při použití relativně jednoduchého modelu. Diplomová práce se zabývá souhrnným popisem všech charakteristik pístových spalovacích motorů a vrtulí. Byl zde vytvořen matematický model, který pracuje podle určitého algoritmu na základě společné práce motoru a vrtule. Tento model dokáže mnohem přesněji predikovat potřebný výkon a spotřebu paliva v různých režimech letu. Výsledky byly aplikovány na výkony ultralehkého letadla, především na dolet, u kterého došlo ke značnému zvýšení.
|
|
|
Performance possibilities of VTOL Unmanned Aerial Vehicle
Bartlová, Tereza ; Matějů, Jiří (oponent) ; Juračka, Jaroslav (vedoucí práce)
This bachelor’s thesis describes and evaluates performance of vertical take-off and landing unmanned aerial vehicles (UAV) for a cargo transportation use case. The first part of the thesis describes a real-word problem with cargo transportation and how the problem could be solved using an unmanned aerial vehicle. The mission which an unmanned aerial vehicle would have to undertake is also described and performance requirements are specified based on this mission. The second part of the thesis focuses on analyses which evaluate the performance requirements and estimates the power required for an UAV which could fulfill the use case mission. The first analysis is based on performance data of both existing unmanned and manned aircraft. The second analysis focuses on finding a relationship between power and total propeller area. Next, a relationship between maximum take-off weight and total area of propellers is considered. And finally, different configurations types of vertical take-off and landing aircraft, their required power, and their total propeller area are compared. In the third part of the thesis, a tandem tilt-wing configuration, which is chosen as concept design for this use case, is evaluated. Firstly, the number of propellers and their diameter is chosen for this configuration and the power required is estimated. Secondly, the initial configuration design of the hybrid propulsion system is selected. And next a mass analysis of the initial aircraft design is performed and evaluated for feasibility. And finally taking into consideration the results of all of these analyses, a rough concept design drawing capable of fulfilling the use case mission is presented.
|
host ::
RSS.