27.05.2024, 11:51
ПНИПУ
265

В ПНИПУ снизили затраты на производство и эксплуатацию двигателей беспилотников

❋ 4.3

Беспилотные летательные аппараты широко используются для разведки, исследований месторождений, контроля границ и даже доставки грузов. С каждым годом системы БПЛА модернизируются, инженеры повышают производительность и уменьшают габариты бортовой аппаратуры, чтобы обеспечить легкий взлет и высокую скорость дрона. Это касается и важнейшей части беспилотника — двигателя. Он должен быть небольшим по размеру, надежным в эксплуатации, с низким расходом топлива, длительным сроком службы и хорошими высотными характеристиками. Молодые ученые Пермского Политеха разработали малогабаритный двигатель для БПЛА с новаторской системой подачи топлива и возможностью дистанционного контроля параметров. Умная система позволит на 30 процентов снизить затраты на производство и эксплуатацию двигателей для беспилотников.

3D-модель турбореактивного двигателя / © Асадихендустани Даниял, ПНИПУ

Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Беспилотные летательные аппараты используются в военных целях для разведки, наблюдения, нанесения ударов, радиопомех, передачи данных и разных видов грузов. В гражданских – для контроля границ, поиска пропавших людей, аэрофотосъемки, пожарного и полицейского наблюдения. В научной сфере с помощью беспилотников проводят исследования в области геологии, экологии, метеорологии и других.

Принцип работы БПЛА основан на комбинации сенсорных систем, автопилота и программного обеспечения. Такие сенсоры, как камеры, радары, лидары и система навигации, собирают информацию об окружающей среде и положении аппарата. Они передаются в автопилот, который обрабатывает информацию и принимает решения о дальнейшем поведении беспилотника, управляя двигателем и отклонением аппарата от заданной траектории.

Двигатель – самая главная часть летательных аппаратов. Разработка новых установок и совершенствование существующих имеет большое значение для беспилотной авиации России. Ученые Пермского Политеха разрабатывают турбореактивный двигатель с программным обеспечением для управления режимами полета и умной системой подачи топлива.

Для контроля параметров в продукт включены датчики температуры, давления, вибрации, оборотов, а также высотомер, радиолокационный датчик и GPS. Внутренняя конструкция двигателя состоит из компрессора, турбины, камеры сгорания, центрального вала, переднего и заднего подшипников, системы подачи топлива и топливного коллектора. А внешняя – из трех частей: мотогондолы, сопла, модуля воздухозаборника. При создании политехники планируют применять отечественные материалы: нержавеющие хромоникелевые стали и алюминиевый сплав.

«Уникальность нашего проекта заключается в применении авторской разработки – умной системы подачи топлива, которая за счет своих конструктивных особенностей позволит на 30% снизить затраты на производство и эксплуатацию такого рода двигателей, сохраняя при этом расход горючего и технические характеристики. Также сократятся затраты на ремонт, так как по сравнению с зарубежными силовыми установками наш двигатель будет обслуживаться в России», – рассказывает студент кафедры «Авиационные двигатели» ПНИПУ Андрей Ширинкин.

«Высокие обороты работы двигателя (до 95000 оборотов в минуту), маленькие габариты и вес всей силовой установки (4,5 килограммов) позволяют БПЛА разгоняться до скорости 500-700 километров в час. Разработка может использоваться во всех типах беспилотников и функционировать на высоте 8000 метров. Благодаря специальной конструкции возможны одновременная подача топлива и смазки, а также запуск двигателя на пропане без смешивания его с маслом. Все эти характеристики отличают наш двигатель от аналогов, – объясняет руководитель проекта, студент кафедры «Авиационные двигатели» ПНИПУ Даниял Асадихендустани.

Сейчас политехники работают над созданием прототипа двигателя, который будут испытывать на соответствие технических характеристик и сравнивать с конкурентными образцами. В дальнейшем планируется серийное производство.

По словам ученых, потенциальным пользователем может стать МЧС России, увеличив, таким образом, количество беспилотных авиационных систем самолетного типа, применяемых на службе. БПЛА с разработанным двигателем могут применяться в службах доставки специальных грузов и сельском хозяйстве для охраны и инвентаризации сельхозугодий. Особенно заинтересованными в разработке турбореактивного двигателя ученых ПНИПУ будут компании, занимающиеся разработкой летательных аппаратов для авиации общего, военного и коммерческого назначения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
ПНИПУ
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

11 сентября, 15:59
Любовь С.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий