Σχεδιασμός, ανάλυση και βελτιστοποίηση κύριας πτέρυγας προηγμένου μη επανδρωμένου αεροσκάφους
Loading...
Date
2025-03-07
Authors
Γκολομάζος, Νικόλαος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η διπλωματική εργασία εξετάζει τον σχεδιασμό, την ανάλυση και τη βελτιστοποίηση της κύριας πτέρυγας ενός μη επανδρωμένου αεροσκάφους (UAV), εστιάζοντας στην αεροδυναμική απόδοση και τη δομική πληρότητα. Η μελέτη περιλαμβάνει τη θεωρητική ανάλυση και την πρακτική εφαρμογή τεχνικών υπολογιστικής προσομοίωσης, με στόχο τη δημιουργία ενός αποδοτικού και καινοτόμου σχεδίου. Ο βασικός σκοπός του UAV είναι κυρίως, η μεταφορά ωφέλιμου φορτίου, επομένως και ο σχεδιασμός βασίζεται σε αυτή την επιχειρησιακή απαίτηση. Κατά την επιλογή υλικών δίνεται έμφαση σε σύνθετα υλικά, όπως ανθρακονήματα, που παρέχουν συνδυασμό ελαφρότητας και ακαμψίας. Τα γεωμετρικά αεροδυναμικά χαρακτηριστικά της πτέρυγας, βελτιστοποιούνται για να επιτευχθεί η μέγιστη άντωση με την ελάχιστη οπισθέλκουσα. Η αεροδυναμική ανάλυση πραγματοποιείται με χρήση Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής (CFD - Computational Fluid Dynamics) για τη μοντελοποίηση της ροής του αέρα γύρω από την πτέρυγα, και πιο συγκεκριμένα μέσω των υπολογιστικών πακέτων XFLR5 και ANSYS FLUENT. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν κρίσιμα δεδομένα για τη ροή, την κατανομή πίεσης και τα μοτίβα αντίστασης. Στην συνέχεια, η Μέθοδος Πεπερασμένων Στοιχείων (FEA - Finite Element Analysis) εφαρμόζεται μέσω του υπολογιστικού πακέτου ANSYS Mechanical, για την αξιολόγηση της δομικής αντοχής της πτέρυγας υπό φορτία σε συγκεκριμένες φάσεις πτήσης. Τέλος, η παρούσα μελέτη αναμένεται να συμβάλλει στην προώθηση της επιστημονικής γνώσης στον τομέα των UAVs και να αποτελέσει χρήσιμο εργαλείο για μελλοντικές εφαρμογές αυτών των συστημάτων.
Description
Keywords
Μη επανδρωμένα αεροσκάφη, Υπολογιστική ρευστοδυναμική