27.05.2024, 11:51
ПНИПУ
266

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 (Cmd) + 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, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 18:41
Александр Березин

Новые данные существенно дополняют картину теплокровности динозавров и добавляют веса точке зрения, что множество, если не большинство их видов были покрыты перьями и обладали сложным поведением. Весьма вероятно, что эта их особенность способствовала как расцвету группы, так и вымиранию всех нептичьих динозавров после Чиксулуба.

17 сентября, 15:46
Андрей Серегин

Бивень мамонта был для людей каменного века важным материалом с собственным рисунком, способным повлиять на замысел изображения. Археологи выяснили, что создатели фигурок с Мезинской стоянки (Украина) использовали естественные линии внутри бивня как основу для выгравированных зигзагов.

18 сентября, 13:19
Елизавета З.

Компания Nikon объявила победителей ежегодного конкурса Small World in Motion 2026 года. Жюри отобрало лучшие видеоролики и таймлапсы, снятые через микроскоп. Предлагаем вам посмотреть работы, объединившие науку и искусство.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

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