Báo Cáo Thực Hành Nhập Môn Kỹ Thuật Hàng Không Báo Cáo Số 5.Pdf

Bài báo cáo cung cấp một góc nhìn chi tiết về sự ảnh khí động lực học lên vật thể bay thông qua quá trình chế tạo và thử nghiệm trên mô hình tàu lượn được thực hiện bởi nhóm sinh viên Đạ

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – TRƯỜNG CƠ KHÍ

-BÁO CÁO THỰC HÀNH

NHẬP MÔN KỸ THUẬT HÀNG KHÔNG

BÁO CÁO SỐ 5

Giảng viên hướng dẫn: TS Hà Mạnh Tuấn

TS Lê Văn Minh

Sinh viên nhóm số: 1

Họ và tên:Ngô Dương Nhật

Trần Quốc Bảo

Bùi Minh Hồ

Vũ Đặng Cao Cường

MSSV: 20238850 20238827 20238835 20238830

HÀ NỘI, 01/2024

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời đại ngày nay, sự phát triển và nghiên cứu về phương tiện bay đã trở thành một lĩnh vực đầy hứa hẹn và thách thức Tự khi con người gia nhập kỷ nguyên khám phá không gian, khí động lực học ở máy bay nổi lên như một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng và là chìa khóa đưa loài người chạm tay tới bầu trời Bài báo cáo cung cấp một góc nhìn chi tiết về sự ảnh khí động lực học lên vật thể bay thông qua quá trình chế tạo và thử nghiệm trên mô hình tàu lượn được thực hiện bởi nhóm sinh viên Đại học Bách Khoa Hà Nội, chuyên ngành Cơ Khí Hàng Không khóa 68 Mục tiêu chính của nhóm là tiến hành chế tạo mô hình tàu lượn có hiệu suất tối ưu, đảm bảo tính ổn định trong quá trình bay, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về thông số kỹ thuật được đề ra

Bài báo cáo cung cấp thông tin chi tiết về thông số kỹ thuật, hình dạng và kích thước của mô hình tàu lượn, kèm theo kết quả của quá trình thử nghiệm và đánh giá tổng kết hiệu suất bay của tàu lượn Bên cạnh đó, nhóm cũng đã đề xuất một số phương hướng phát triển nhằm nâng cao hiệu suất và tính ứng dụng của tàu lượn

mô hình trong quá trình phát triển phương tiện bay

Qua quá trình nghiên cứu và phát triển mô hình tàu lượn, chúng tôi hy vọng rằng bài báo cáo sẽ cung cấp thông tin tham khảo đáng tín cậy tới người đọc đồng thời khích lệ sự quan tâm và đóng góp vào sự tiến bộ trong lĩnh vực tàu lượn mô hình nói riêng, đóng góp một phần vào quá phát triển của ngành hàng không nói chung

Chân thành cảm ơn sự quan tâm, đóng góp và hướng dẫn của TS Hà Mạnh Tuấn và TS Lê Văn Minh đã giúp nhóm hình thành ý tưởng và hoàn thiện hơn trong quá trình chế tạo và phát triển của tàu lượn

MỤC LỤC

Phần I: Thông số, hình dạng, kích thước của tàu lượn……… 4

Mục 1.1: Thông số, kích thước của tàu lượn……… 4

Mục 1.2: Hình dạng của tàu lượn……… 4

Phần II: Lập bảng và đồ thị thử nghiệm của tàu……… 4

Mục 2.1: Bảng thử nghiệm của tàu……… 4

Mục 2.2: Đồ thị thử nghiệm của tàu……… 4

Phần III: Đánh giá quá trình thử nghiệm và hướng phát triển 4

Mục 3.1: Đánh giá quá trình thử nghiệm……… 4

Mục 3.2: Hướng phát triển tàu lượn……… 4

Phần I: Thông số, hình dạng, kích thước của tàu lượn 5

Mục 1.1: Thông số, kích thước của tàu lượn: 5

Mục 1.1.1: Thông số cánh tàu lượn 5

Mục 1.1.2: Thông số thân tàu lượn 6

Mục 1.1.3: Thông số đuôi tàu lượn 7

Mục 1.2: Hình dạng của tàu lượn: 7

Phần II: Lập bảng và đồ thị thử nghiệm của tàu 8

Mục 2.1: Bảng thử nghiệm của tàu: 8

Mục 2.2: Đồ thị thử nghiệm của tàu: 9

Phần III: Đánh giá quá trình thử nghiệm và hướng phát triển 10

Mục 3.1: Đánh giá quá trình thử nghiệm : 10

Mục 3.2: Hướng phát triển 11

Mục 3.2.1: Các cải tiến của tàu lượn: 11

Mục 3.2.2: Nhận xét tổng thể và phương hướng phát triển 14

Phần I:

Thông số, hình dạng, kích thước của tàu

lượn.

*Mục 1.1: Thông số, kích thước của tàu lượn:

Mục 1.1.1: Thông số cánh tàu lượn

Mục 1.1.2: Thông số thân tàu lượn.

Mục 1.1.3: Thông số đuôi tàu lượn.

* Mục 1.2: Hình dạng của tàu lượn:

- Hình dạng của tàu lượn:

Phần II:

Lập bảng và đồ thị thử nghiệm của tàu.

* Mục 2.1: Bảng thử nghiệm của tàu:

- Bảng thực nghiệm:

Góc cất

Tầm xa(m) Khoảng 21m Khoảng 1

19,5m

Độ cao(m) Khoảng 2m Khoảng 2,25m Khoảng 2,3m Khoảng 2,5m

Nhận xét Tàu lượn bay ổn

định trong một

khoảng thời gian

phi ban đầu trước

khi lượn xuống

Tàu lượn bay lên với độ cao cao hơn so với

độ cao cất cánh với sự ổn định rồi tàu lượn lao xuống sau khi đạt được độ cao max Tầm xa không ngắn hơn

so với góc cất cánh 0 độ

Bay giống với khi góc cất cánh

là 5 độ nhưng đạt được độ cao cao hơn so với góc cất cánh 5

độ nhưng không đạt được tầm xa như với góc cất cánh là 5 độ

Bay giống với khi góc cất cánh

là 5 độ nhưng đạt được độ cao cao hơn so với góc cất cánh 5

độ nhưng không đạt được tầm xa như với góc cất cánh là 5 độ

* Mục 2.2: Đồ thị thử nghiệm của tàu:

- Đồ thị biểu diễn mối liên kết giữa góc cất cánh và thời gian bay:

- Quỹ đạo chuyển động và quãng đường bay tại các góc cất cánh

10

0

1

2

3

4

5

6

7

5.766.13

5.32

4.3

3.92 3.54

1.12 1.03

Góc cất cánh (độ)

0m 0.5m 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m11m12m13m14m15m16m17m18m19m20m 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

góc 0 độ góc 5 độ góc 10 độ góc 15 độ

quãng đường bay

Nhận xét: Sự phụ thuộc của thời gian vào góc cất cánh không tuân theo một quy luật nhất định, tương tự với quỹ đạo và quãng đường bay

Phần III:

Đánh giá quá trình thử nghiệm và hướng

phát triển.

* Mục 3.1: Đánh giá quá trình thử nghiệm :

- Đánh giá chung: Khi góc cất cánh tăng ta thấy tầm xa của tàu lượn ngắn

dần và tầm cao của tàu lượn tăng lên Tại khi góc cất cánh tăng tàu lượn khi bay có thể dễ dàng đặt tới góc thất tốc nhanh hơn dẫn đến việc lực nâng tàu lượn sẽ mất đi sớm hơn so với các góc cất cánh nhỏ hơn

- Thử

Lực nâng tăng lên khiến tàu lượn gia tăng độ cao ngay lập tức

Lực nâng tăng lên đồng thời tàu lượn trở nên nhạy đối với thay đổi góc

Sự ổn định tăng lên và tàu lượn sẽ giữ đường đi

ổn định hơn

Sự ổn định được nâng cao tuy nhiên sẽ giảm lực nâng

Tàu lượn có khả năng gặp sự cố thất thường hơn đồng thời xoay

* Mục 3.2: Hướng phát triển.

Mục 3.2.1: Các cải tiến của tàu lượn:

a) Hình dạng của tàu lượn sau cải tiến:

b) Các bộ phận trên tàu lượn được cải tiến.

Cải tiến của cánh:

- Cấu tạo cánh dạng Airfoil (hình dạng như hình chữ chìm khi nhìn từ phía trước) của máy bay được thiết kế để tận dụng nguyên lý Bernoulli và tạo lực nâng:

+)Độ dày của cánh là: 2,9 cm

+)Tăng diện tích cánh với độ dài sải cánh lên tới 80 cm và độ rộng là 13 cm để tăng khả năng tạo lực nâng, giúp tàu lượn duy trì và tăng độ cao

+)Thay đổi kết cấu của cánh để tăng tính ổn định và sự bền bỉ của tàu lượn Vật liệu chế tạo cánh được thay đổi từ xốp foam sang xốp dẻo

Cải tiến của đuôi

- Cấu tạo đuôi được chế tạo theo Kiểu đuôi truyền thống – Conventional

trên các máy bay:

+) Ổn định: Thiết kế đuôi kiểu truyền thống thường cung cấp ổn định tốt trong các điều kiện bay thường gặp Điều này làm cho máy bay dễ kiểm soát và giảm nguy cơ mất lái

+) Độ tin cậy và đơn giản: Cấu trúc đuôi kiểu truyền thống thường đơn

giản và ít phức tạp, điều này có thể tăng cường độ tin cậy và giảm khả năng sự

cố kỹ thuật

+) Thiết kế linh hoạt: Sự linh hoạt trong thiết kế đuôi trên cho phép thử

nghiệm và tinh chỉnh máy bay để đạt được hiệu suất tốt nhất trong các điều kiện cụ thể

Cải tiến của thân:

- Cấu tạo thân tàu lượn:

+) Mũi Máy Bay: Mũi tàu lượn thường có hình dạng nhọn để giảm sức cản không khí và tăng hiệu suất khi bay

+) Hình Dạng Hình Ốc (Fuselage Shape): Thân tàu lượn có thể có hình

dạng hình hộp nhằm tối ưu hóa không khí và không gian bên trong

+)Thân tàu lượn được ghép từ 3 lớp xốp hình hộp ở đuôi và 5 miếng khi ở

thân trên (vị trí gắn cánh tàu lượn)

Mục 3.2.2: Nhận xét tổng thể và phương hướng phát triển

- Tàu lượn khi bay đã cải thiện đáng kể về độ cao, tầm xa, tính ổn định và thời gian bay

- Nên đặt aerodynamic center (AC) và center of gravity (CG) gần với nhau qua đó đảm bảo sự ổn định và kiểm soát tốt

- Thay đổi vật liệu chế tạo tàu lượn để tăng sức chịu đựng khi va chạm