Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật hàng không: Thiết kế máy bay trực thăng bốn chong chóng ứng dụng lau kính

Chính vì thӃ mà công nghӋ máy bay trӵc thăQJ Eӕn chong chóng ngày càng phát triӇn và phөc vө nhiӅu trong cuӝc sӕng hҵng ngày phun thuӕc trӯ sâu, quay SKLPODXNtQK« Nhӳng công nghӋ tiên ti

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HӖ CHÍ MINH

&{QJWUuQKÿѭӧc hoàn thành tҥi 7UѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa ± Ĉ+4*-HCM

;iFQKұQFӫD&KӫWӏFK+ӝLÿӗQJÿiQKJLi/9ThS Yj7UѭӣQJ.KRDTXҧQOêFKX\rQngành saXNKLOXұQYăQÿmÿѭӧFVӱDFKӳD

 ThiӃt kӃ cҩu hình máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng

 Tính toán, mô phӓQJNKtÿӝng hӑFÿӇ lӵa chӑQÿѭӧc loҥi chong chóng tӕLѭXYjtính toán giá trӏ lӵc cҧQWѭѫQJӭng vӟi tӯQJJLDLÿRҥn bay

Lӡi cҧPѫQ

Tôi xin cҧPѫQTXêWKҫy cô trong Bӝ môn Kӻ thuұt Hàng Không ± Ĉҥi hӑc Bách

Khoa Tp Hӗ &Kt0LQKÿmJL~Sÿӥ và dҥy cho tôi rҩt nhiӅu kiӃn thӭc bә ích, tҥo tiӅQÿӅ

ÿӇ tôi có thӇ thӵc hiӋQÿѭӧc luұQYăQWӕt nghiӋp này

Tôi xin bày tӓ lòng biӃWѫQVkXVҳc cӫa mình tӟi thҫ\Kѭӟng dүn TS Trҫn TiӃn Anh,

JLiRYLrQKѭӟng dүn cӫa tôi Thҫ\ÿmFKӍ dүQYjJL~Sÿӥ tôi trong suӕt quá trình thӵc hiӋn

ÿӅ tài

Tôi xin bày tӓ lòng biӃWѫQFKkQWKjQKÿӃQJLDÿuQKQKӳQJQJѭӡi thân yêu nhҩWÿm

OX{Q\rXWKѭѫQJNKtFKOӋ YjJL~Sÿӥ tôi trong suӕt thӡi gian hӑc tұp

Tôi xin chân thành cҧP ѫQ 1JX\Ӊn MҥQK &ѭӡng và Trҫn KhҳF 3KRQJ QJѭӡL ÿm

JL~Sÿӥ tôi rҩt nhiӅu trong quá trình làm luұQYăQ

Mӝt lҫn nӳa tôi xin chân thành cҧPѫQWҩt cҧ!

7UѭѫQJĈuQK4XӃ

Tóm tҳt luұn văQ

1Jj\QD\OƭQKYӵc hàng không thӃ giӟLÿѭӧc áp dөng công nghӋ tiên tiӃn, kӻ thuұt

sӕ và tӵ ÿӝng Chính vì thӃ mà công nghӋ máy bay trӵc thăQJ Eӕn chong chóng ngày càng phát triӇn và phөc vө nhiӅu trong cuӝc sӕng hҵng ngày (phun thuӕc trӯ sâu, quay SKLPODXNtQK«

Nhӳng công nghӋ tiên tiӃQQj\JL~StFKFRQQJѭӡLWѭѫQJWiFWURQJP{LWUѭӡng khó NKăQYjÿӝc hҥi mà có thӇ ÿҧm bҧo sӭc khӓe, an tRjQĈLӇn hình là viӋc ӭng dөng máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng (quadrotor) trong viӋc vӋ sinh kính ӣ các hӝ dân hay tòa nhà cao tҫng 7URQJÿӅ tài này tұp trung nghiên cӭu ÿӕLWѭӧng chính ÿyOjthiӃt kӃ máy bay trӵFWKăQJ bӕn chong chóng ӭng dөng cho viӋc lau kính phөc vө ÿӡi sӕng hҵng ngày MөFÿtFKFӫDÿӅ tài là thiӃt kӃ mӝt sҧn phҭPÿѫQJLҧn, tiӃt kiӋm và hiӋu quҧ FDRÿӗng thӡi hy vӑng sӁ OjEѭӟc tiӃn lӟn cho phát triӇn công nghӋ này ӣ ViӋt Nam

Trên thӃ giӟi có rҩt nhiӅu máy bay dҥng này tùy thuӝc vào sӕ Oѭӧng cánh, tuy nhiên QJX\rQOêÿLӅu khiӇQFKXQJOjWѭѫQJWӵ nhau LuұQYăQWұp trung nghiên cӭXÿӝng lӵc hӑFÿӇ tính toán công suҩWÿӝQJFѫWLӃn hành mô phӓQJ&)'ÿӇ lӵa chӑn cҩu hình chong chóng phù hӧp và tính toán sӵ ҧQKKѭӣng cӫa lӵc cҧn ӭng vӟi tӯQJJLDLÿRҥn bay Ngoài

ra, phân tích kӃt cҩu bӅn vұt liӋu cӫa bӝ NKXQJPi\ED\ÿѭӧc thӵc hiӋQÿӇ tӯ ÿyOӵa chӑn ÿѭӧc sҧn phҭm kӃt cҩu әQÿӏQK6DXNKLKRjQ WKjQKWKu P{KuQK 'Yj 'ÿѭӧc phác thҧo bҵng phҫn mӅm mô phӓQJ6ROLGZRUNVOjPFѫVӣ cho viӋc lҳp ráp, chӃ tҥo và bay thӱ nghiӋPÿiSӭng cho mөFÿtFKWKLӃt kӃ

Tͳ khóa: quadrotor, ÿ͡ng l͹c h͕Fÿ͡ b͉n v̵t li͏u

Abstract

Nowadays, digital and automatic technology have become an essential part of human life In last few decades, small-scale unmanned aerial vehicles have been used for many applications The need for aircraft with greater maneuverability and hovering ability has led to a rise in quadcopter research Quadrotor is one of the oustanding model

of the quadcopter It can be used in many industries and fields, such as agriculture, SKRWRJUDSK\FOHDQLQJVHUYLFHV«

The application of quadrotor can help us to operate in a difficult, dangerous or toxic HQYLURQPHQW ZLWKRXW DIIHFWLQJ RXU KHDOWK VXFK DV FOHDQLQJ ZLQGRZ¶V JODVVHV LQapartments or buildings This thesis focuses on designing a quadrotor aircraft with window- cleaning function The purpose of this topic is to design a simple, economical model that brings high efficiency, contributing to the development of quadrotor in Viet Nam

There are variation of quadrotor models but the general control principle is the same The thesis focuses on aerodynamic research by CFD method in order to select the suitable propeller configuration and computes the drag of flight phase It is accompanied

by an analysis of the material durability of the frame, from which a stable strength of structure model is selected After completing, I will outline the 2D and 3D model with Solidworks, as a foundation for manufacturing, asembling the model and perform test flight for design purpose

Keywords: cleaning quadrotor, strength of structure, aerodynamics

Lӡi cam kӃt

Tôi cam kӃt:

- Ĉk\OjOXұQYăQWӕt nghiӋp do tôi thӵc hiӋn

- Các sӕ liӋu, kӃt quҧ nêu trong luұQYăQOjWUXQJWKӵFYjFKѭDWӯQJÿѭӧc ai công

bӕ trong bҩt kǤ công trình nào khác

- &iFÿRҥn trích dүn và sӕ liӋu kӃt quҧ sӱ dөQJÿӇ so sánh trong luұn YăQQj\ÿӅu ÿѭӧc dүn nguӗQYjFyÿӝ chính xác cao nhҩt trong phҥm vi hiӇu biӃt cӫa tôi

TP.HCM, ngày tháng QăP

7UѭѫQJĈuQK4XӃ

Mөc lөc

Lӡi cҧPѫQ iv

Tóm tҳt luұQYăQ v

Abstract vi

Lӡi cam kӃt vii

Mөc lөc viii

Chú giҧi ký hiӋu xi

Ký hiӋu xi

Ký hiӋu Hy Lҥp xii

ViӃt tҳt xii

Danh mөc hình ҧnh xiii

Danh mөc bҧng biӇu xviii

&KѭѫQJ 1

Giӟi thiӋXÿӅ tài 1

1.1 Tәng quan nghiên cӭXWURQJQJRjLQѭӟc 1

1.1.1 Tình hình nghiên cӭXQJRjLQѭӟc 1

1.1.2 Tình hình nghiên cӭXWURQJQѭӟc 2

1.2 éWѭӣng khoa hӑc, tính cҩp thiӃt và tính mӟi 2

1.3 Mөc tiêu, nӝi dung và kӃ hoҥch nghiên cӭu 4

1.3.1 Mөc tiêu nghiên cӭu 4

1.3.2 NӝLGXQJYjSKѭѫQJSKiS NӃ hoҥch nghiên cӭu 4

1.3.3 Tóm tҳt và phân công công viӋc 5

&KѭѫQJ 6

ThiӃt kӃ VѫEӝ máy bay 6

2.1 Lӏch sӱ phát triӇn 6

2.2 Nguyên lý hoҥWÿӝng 9

2.3 Mӝt sӕ mүu máy bay trên thӃ giӟi 11

2.4 ThiӃt kӃ VѫEӝ máy bay 12

2.4.1 ĈLӅu kiӋn tӵ nhiên 12

2.4.2 3KѭѫQJWKӭc hoҥWÿӝng 13

2.4.3 ThiӃt kӃ công suҩt và vұn tӕc bay 15

2.4.4 Khung lau kính 24

2.4.5 Lӵa chӑn bӝ dөng cө máy bay 24

2.5 ThiӃt kӃ bӝ khung lau kính 25

2.5.1 ThiӃt kӃ ӕng nhôm 25

2.5.2 Thanh nhôm chӳ L và bông lau kính 26

2.5.3 Khӕi vuông nhôm 27

2.5.4 Bông lau kính 28

2.5.5 Tәng khӕLOѭӧng cӫa bӝ khung lau kính 28

2.5.6 Vұt liӋu ӭng dөng cho máy bay 29

2.5.7 HӋ sӕ an toàn và hӋ sӕ tҧi 29

2.5.8 ThiӃt kӃ ÿLӋn-ÿLӋn tӱ 30

2.5.9 ThiӃt kӃ cҩu hình máy bay 34

&KѭѫQJ 35

Tính toán và mô phӓng khí ÿӝng 35

3.1 &ѫVӣ lý thuyӃt 35

3.1.1 ThuyӃWÿӝQJOѭӧng thҷng ӭng dөQJWURQJWUѭӡng hӧp bay tҥi chӛ 35

3.1.2 Bay lên thҷQJÿӭng và bay xuӕng 40

3.1.3 7Uѭӡng hӧp bay tӟi 44

3.2 Tính toán công suҩt lӵFÿҭy 45

3.2.1 Biên dҥng chong chóng 45

3.2.2 Tính toán công suҩWÿӝQJFѫWURQJFiFWUѭӡng hӧp 47

3.3 KhҧRViWNKtÿӝng hӑc chong chóng 50

3.3.1 3KѭѫQJSKiSP{SKӓng 50

3.3.2 Giҧi thuұt 51

3.3.3 Mô hình rӕi 51

3.3.4 KhoҧQJFiFKWѭӡng không thӭ nguyên (y+) 53

3.3.5 TiӃn hành mô phӓng 54

3.4 HiӋQWѭӧng hiӋu ӭng mһWÿҩt 61

3.4.1 Giӟi thiӋu 61

3.4.2 Giҧi thích hiӋQWѭӧng 61

3.4.3 ĈiQKJLiNӃt quҧ 63

3.5 Tính toán lӵc cҧn cӫa máy bay 64

3.5.1 &ѫVӣ lý thuyӃt 64

3.5.2 Tính toán lӵc cҧn 65

3.6 Tәng NӃW 75

&Kѭѫng 4 77

Tính toán và mô phӓng kӃt cҩu 77

4.1 Tính toán lý thuyӃt 77

4.1.1 Ĉһc tính vұt liӋu 77

4.1.2 7tQKWRiQNtFKWKѭӟc bӝ khung lau kính 78

4.2 Phân tích kӃt cҩu khung bҵQJSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn 82

4.2.1 Mô tҧ phân tích phҫn tӱ hӳu hҥn 82

4.2.2 Lý thuyӃt bӅn 82

4.3 Mô phӓng kӃt cҩu khung bҵng công cө phân tích phҫn tӱ hӳu hҥn 84

4.3.1 TҧLYjÿLӅu kiӋn biên 84

4.3.2 &KLDOѭӟi 85

4.3.3 KӃt quҧ 85

4.4 Tәng kӃt 91

&KѭѫQJ 92

ChӃ tҥo và lҳp ráp máy bay thӵc tӃ 92

5.1 Quá trình lҳp ráp máy bay 92

5.1.1 ThiӃt kӃ FѫNKt 92

5.1.2 ThiӃt kӃ ÿLӋn tӱ 93

5.1.3 Phân bӕ khӕLOѭӧng máy bay 94

5.1.4 Thӡi gian bay cӫa máy bay 94

5.2 ĈiSӭQJÿLӅu khiӇn 95

5.3 Bay thӱ nghiӋm thӵc tӃ 97

&KѭѫQJ 100

KӃt luұn 100

6.1 KӃt quҧ nghiên cӭu 100

6.1.1 Các sҧn phҭm mӅm 100

6.1.2 Các sҧn phҭm cӭng 100

6.2 ĈyQJJySFӫDÿӅ WjLFKRÿjRWҥo 101

6.3 éQJKƭDNKRDKӑc 101

6.4 éQJKƭDWKӵc tiӉn 102

6.5 Khҧ QăQJFKX\Ӈn giao kӃt quҧ nghiên cӭu 102

Tài liӋu tham khҧo 103 Phө lөc 105

BET Blade Element Theory ThuyӃt phҫn tӱ cánh

BEMT Blade Element Momentum Theory ThuyӃWÿӝQJOѭӧng phҫn tӱ cánh VTOL Vertical Take-off Landing ThiӃt bӏ bay lên/xuӕng thҷQJÿӭng UAV Unmaned Aerial Vehicle ThiӃt bӏ ED\NK{QJQJѭӡi lái CFD Computational Fluid Dynamics Mô phӓQJÿӝng lӵc hӑFOѭXFKҩt

ESC Electronic Speed Controller Bӝ ÿLӅu tӕc

IMU Inertial Measurement Unit KhӕLÿROѭӡng quán tính

I2C Inter-Intergrated Circuit Giao tiӃp nӕi tiӃp hai dây

Danh mөc hình ҧnh

Hình 1-1 Mӝt sӕ ӭng dөng trên thӃ giӟi [8] 1

Hình 1-2 Máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng lau kính [8] 3

Hình 1-3 Công nhân vӋ sinh kính [8] 3

Hình 1-4 Máy bay vӋ sinh kính [8] 3

Hình 2-1 Con quay thӡi cә ÿҥi [10] 6

Hình 2-2 Mô hình cӫa Archimedes và Leonardo da Vinci [10] 6

Hình 2-3 Mô hình chong chóng cӫa M V Lomonosov [10] 7

Hình 2-4 Mô hình chong chóng cӫa Launoy và Bienvenu [10] 7

Hình 2-5 ChiӃc trӵFWKăQJFӫa anh em nhà Breguet [10] 8

Hình 2-6 ThiӃt kӃ máy bay cӫa Etienne Oemichene [10] 8

Hình 2-7 Mô hình cӫa Bothezat và Ivan Jerome [10] 8

Hình 2-ĈLӅu khiӇn bay thҷQJÿӭng [9] 9

Hình 2-ĈLӅu khiӇQOăQ>@ 9

Hình 2-ĈLӅu khiӇn xoay [9] 10

Hình 2-ĈLӅu khiӇn ngóc chúc [9] 10

Hình 2-ĈLӅu khiӇn máy bay bay tӟi [9] 10

Hình 2-13 Máy bay lau kính thiӃt kӃ bӣi ESF ӣ 'UHVGHQĈӭc [8] 11

Hình 2-14 Máy bay lau kính thiӃt kӃ bӣi Aerones ӣ San Francisco, Mӻ [8] 11

Hình 2-15 Máy bay lau pin bӣi Cleanquadrotor ӣ Tây Ban Nha [8] 12

Hình 2-0i\ED\SKiEăQJWKLӃt kӃ bӣi Latvian-Aerone, Mӻ [8] 12

Hình 2-3KѭѫQJWKӭc hoҥWÿӝng lau kính [8] 13

Hình 2-18 Thông sӕ NtFKWKѭӟc kính và dөng cө lau kính [8] 13

Hình 2-19 Bӝ dөng cө thí nghiӋPÿROӵFWiFÿӝng bӅ mһt kính [13] 14

Hình 2-20 Phân bӕ lӵFNKLÿL[Xӕng cӫa máy bay 14

Hình 2-21 Phân bӕ lӵFNKLÿLOrQFӫa máy bay 15

Hình 2-22 Quan hӋ giӳa lӵFÿҭ\Yjÿѭӡng kính chong chóng 17

Hình 2-23 Quan hӋ công suҩt chong chóng và vұn tӕc bay lên chұm 19

Hình 2-24 Quan hӋ công suҩt chong chóng và vұn tӕc bay lên 20

Hình 2-25 Quan hӋ vұn tӕc cҧm ӭng và vұn tӕc bay xuӕng [10] 21

Hình 2-26 Quan hӋ công suҩt chong chóng và vұn tӕc bay xuӕng 22

Hình 2-27 Quan hӋ công suҩt chong chóng và vұn tӕc bay tӟi 23

Hình 2-3KѭѫQJiQWKLӃt kӃ VѫEӝ NKXQJVѭӡn [8] 24

Hình 2-Ĉѭӡng kính cӫa bӝ dөng cө máy bay [8] 25

Hình 2-.tFKWKѭӟc ӕng nhôm [14] 26

Hình 2-31 KӃt nӕi thanh chӳ L vào ӕng nhôm 26

Hình 2-.tFKWKѭӟc thanh nhôm chӳ L 26

Hình 2-.tFKWKѭӟc cӫa bông lau kính 27

Hình 2-.tFKWKѭӟc thanh chӳ L 27

Hình 2-35 Cách làm viӋc cӫa vҧi polymer [15] 28

Hình 2-ĈӝQJFѫ(PD[56Yj(6&>@ 30

Hình 2-37 Thông sӕ chi tiӃWÿӝQJFѫ(PD[RS2205 [13] 31

Hình 2-38 Mô phӓng cҩu hình máy bay 34

Hình 2-39 Hình chiӃXWKHRFiFSKѭѫQJFӫa máy bay 34

Hình 3-1 Mô hình dòng khi bay tҥi chӛ [10] 35

Hình 3-2 Quan hӋ giӳa CT và Cp khi hiӋu chӍnh [10] 39

Hình 3-3 Mô hình dòng khi bay lên thҷQJÿӭng [10] 40

Hình 3-4 Mô hình dòng khi bay xuӕng thҷQJÿӭng [10] 41

Hình 3-5 Quan hӋ giӳa vұn tӕc cҧm ӭng và vұn tӕc thҷQJÿӭng [10] 43

Hình 3-6 Biên dҥng cánh chong chóng AG26 [17] 46

Hình 3-Ĉӗ thӏ lӵc nâng theo góc tҩn cӫa AG26 [17] 46

Hình 3-Ĉӗ thӏ lӵc cҧn theo góc tҩn cӫa AG26 [17] 46

Hình 3-9 Quan hӋ giӳa công suҩt và vұn tӕc bay lên 48

Hình 3-10 Quan hӋ giӳa vұn tӕc cҧm ӭng và vұn tӕc bay lên 49

Hình 3-11 Quan hӋ giӳa công suҩt và vұn tӕc bay xuӕng thҷQJÿӭng 50

Hình 3-12 MiӅQÿӝng cӫa mô hình chong chóng [18] 54

Hình 3-13 MiӅQWƭQKFӫa mô hình chong chóng [18] 54

Hình 3-14 ChҩWOѭӧQJOѭӟLWK{QJTXDÿӝ lӋFKNtFKWKѭӟc tӕLѭX>@ 55

Hình 3-15 ChҩWOѭӧQJOѭӟLWKHRÿӝ lӋch góc chuҭn hóa [18] 55

Hình 3-/ѭӟi áp dөng cho chong chóng 3 cánh 56

Hình 3-/ѭӟi áp dөng cho chong chóng 2 cánh 56

Hình 3-18 Vòng lһp hӝi tө 56

Hình 3-19 Phân bӕ áp suҩt chong chóng 2 cánh vӟi tӹ sӕ tiӃn J = 0,1 57

Hình 3-20 Phân bӕ vұn tӕc chong chóng 2 cánh vӟi tӹ sӕ tiӃn J = 0,1 57

Hình 3-21 Phân bӕ ÿѭӡng dòng chong chóng 2 cánh vӟi tӹ sӕ tiӃn J = 0,1 58

Hình 3-22 Phân bӕ áp suҩt chong chóng 3 cánh vӟi tӹ sӕ tiӃn J = 0,1 58

Hình 3-23 Phân bӕ vұn tӕc chong chóng 3 cánh vӟi tӹ sӕ tiӃn J = 0,1 59

Hình 3-24 Phân bӕ ÿѭӡng dòng chong chóng 3 cánh vӟi tӍ sӕ tiӃn J = 0,1 59

Hình 3-25 So sánh kӃt quҧ lӵFÿҭy cӫa 2 loҥi cánh tӯ CFD 60

Hình 3-26 So sánh lӵFÿҭy cӫa chóng chóng 3 cánh tӯ CFD và thӵc nghiӋm [22] 60

Hình 3-27 Mô hình dòng cӫa hiӋu ӭng mһWÿҩt [19] 61

Hình 3-28 ҦQKKѭӣng hiӋu ӭng mһWÿҩt tӟi lӵFÿҭy [19] 61

Hình 3-29 Quan hӋ lӵFÿҭ\Yjÿӝ cao theo hiӋu ӭng mһWÿҩt 63

Hình 3-30 Mô hình tính lӵc cҧn [19] 64

Hình 3-6ѫÿӗ quá trình hoҥWÿӝng cӫa máy bay 65

Hình 3-32 Phân loҥi thành phҫn chӏu lӵc cҧn 65

Hình 3-7Uѭӡng hӧp bay lên thҷQJÿӭng 66

Hình 3-34 4XDQKӋJLӳDOӵFFҧQYjYұQWӕFED\OrQWKҷQJÿӭQJ 68

Hình 3-7Uѭӡng hӧp bay tӟi tiӃp cұn 68

Hình 3-36 4XDQKӋJLӳDOӵFFҧQYjYұQWӕFED\WӟLWLӃSFұQ 71

Hình 3-7Uѭӡng hӧp bay xuӕng lau kính cӫa máy bay 71

Hình 3-38 4XDQKӋJLӳDOӵFFҧQYjYұQWӕFED\[XӕQJODXNtQK 73

Hình 3-7Uѭӡng hӧp bay lùi 73

Hình 3-7Uѭӡng hӧp bay ngang 74

Hình 3-41 4XDQKӋJLӳDOӵFFҧQYjYұQWӕFED\QJDQJ 75

Hình 4-1 Bӝ khung lau kính 77

Hình 4-2 Liên kӃt khung nhôm và khӟp nӕi 78

Hình 4-3 Thành phҫn lӵc trên ӕng nhôm 79

Hình 4-4 Mһt cҳt ngang cӫa ӕng nhôm [16] 79

Hình 4-5 BiӇXÿӗ nӝi lӵc và mô-men 80

Hình 4-6 Lӵc phân bӕ trên ӕng nhôm 81

Hình 4-ĈLӅu kiӋn biên cӫa khung khi bay lên thҷQJÿӭng 84

Hình 4-ĈLӅu kiӋn biên cӫa khung khi va chҥm vào kính 84

Hình 4-&KLDOѭӟi trên bӝ khung thiӃt kӃ 85

Hình 4-10 ChuyӇn vӏ cӫa khung nhôm (t = 0,5 mm) 85

Hình 4-11 Ӭng suҩt cӫa khung nhôm (t = 0,5 mm) 86

Hình 4-12 ChuyӇn vӏ cӫa khung nhôm (t = 1 mm) 86

Hình 4-13 Ӭng suҩt cӫa khung nhôm (t = 1 mm) 87

Hình 4-14 ChuyӇn vӏ cӫa khung nhôm khi va chҥm (t = 1 mm) 87

Hình 4-15 Ӭng suҩt cӫa khung nhôm khi va chҥm (t = 1 mm) 88

Hình 4-16 ChuyӇn vӏ cӫa khung ӭng vӟi dҥng 1 88

Hình 4-17 ChuyӇn vӏ cӫa khung ӭng vӟi dҥng 2 89

Hình 4-18 ChuyӇn vӏ cӫa khung ӭng vӟi dҥng 3 89

Hình 4-19 ChuyӇn vӏ cӫa khung ӭng vӟi dҥng 4 89

Hình 4-ĈLӅu kiӋn biên 90

Hình 4-21 Ӭng suҩt cӫa toàn bӝ máy bay 90

Hình 4-22 ChuyӇn vӏ cӫa toàn bӝ máy bay 91

Hình 5-1 Khung bӝ dөng cө máy bay ZMR250 92

Hình 5-2 Bӝ khung lau kính 93

Hình 5-3 Bӝ NKXQJVѭӡn máy bay hoàn chӍnh 93

Hình 5-4 Quá trình lҳp ráp mҥFKÿLӋn-ÿLӋn tӱ 93

Hình 5-5 Sҧn phҭm máy bay hoàn chӍnh 94

Hình 5-6 Trҥng thái bay cӫa máy bay 95

Hình 5-7 TӕFÿӝ vòng quay và chiӅu quay cӫa chong chóng 96

Hình 5-8 Quá trình hҥ cánh an toàn 96

Hình 5-9 Tín hiӋXÿLӅu khiӇn tӯ tay cҫPÿӃn cҧm biӃn 96

Hình 5-Ĉӗ thӏ xung vұn tӕc góc và gia tӕc góc 97

Hình 5-11 Máy bay khӣLÿӝQJÿӝQJFѫ 97

Hình 5-12 Máy bay bay tҥi chӛ 98

Hình 5-13 Máy bay thӵc hiӋn lau kính 98

Hình 5-14 Máy bay hoàn thành nhiӋm vө 99

Hình 6-1 Sҧn phҭm máy bay hoàn chӍnh 101

Danh mөc bҧng biӇu

Bҧng 1-1 BiӇXÿӗ Gantt thӇ hiӋn kӃ hoҥch và theo dõi tiӃQÿӝ công viӋc 5

Bҧng 1-2 Bҧng phân công công viӋc trong nhóm thiӃt kӃ máy bay 5

Bҧng 2-1 Vұn tӕc gió trung bình theo tӯQJWKiQJWURQJQăP>@ 12

Bҧng 2-2 Giá trӏ thiӃt kӃ EDQÿҫu 15

Bҧng 2-3 Thӕng kê khӕLOѭӧng mӝt sӕ mүu trên thӃ giӟi [12] 16

Bҧng 2-4 Tính toán khӕLOѭӧng máy bay 16

Bҧng 2-5 ThӕQJNrÿѭӡng kính chong chóng mӝt sӕ mүu [12] 16

Bҧng 2-ѬӟFOѭӧQJÿѭӡng kính chong chóng 17

Bҧng 2-7Uѭӡng hӧp bay lên chұm 19

Bҧng 2-7Uѭӡng hӧp bay lên vӟi vұn tӕFEuQKWKѭӡng 20

Bҧng 2-7Uѭӡng hӧp bay xuӕng vӟi vұn tӕc thҩp 22

Bҧng 2-7Uѭӡng hӧp bay tӟi 23

Bҧng 2-11 Giá trӏ vұn tӕc và công suҩt thiӃt kӃ theo trҥng thái bay 24

Bҧng 2-12 So sánh bӝ dөng cө máy bay [13] 25

Bҧng 2-13 Thông sӕ trө nhôm [13] 27

Bҧng 2-14 So sánh vҧi tәng hӧp và vҧi bông 28

Bҧng 2-15 Thành phҫn bӝ khung lau kính 28

Bҧng 2-Ĉһc tính cӫa carbon/epoxy [16] 29

Bҧng 2-17 HӋ sӕ an toàn ӭng vӟi tҧi [16] 30

Bҧng 2-18 Thông sӕ ÿӝng cѫYj(6&>@ 30

Bҧng 2-19 Chong chóng máy bay [13] 32

Bҧng 2-20 Thông sӕ pin Li-Po [13] 32

Bҧng 2-21 MҥFKYLÿLӅu khiӇn [13] 32

Bҧng 2-22 Mҥch OmnibusF3 [13] 33

Bҧng 3-1 Công suҩWÿӝQJFѫNKLED\OrQ 48

Bҧng 3-2 Công suҩWÿӝQJFѫNKLED\[Xӕng thҷQJÿӭng 49

Bҧng 3-3 Mӝt sӕ mô hình rӕi [18] 52

Bҧng 3-4 Giá trӏ lӵFÿҭy trong hiӋu ӭng mһWÿҩt 63

Bҧng 3-5 7KjQKSKҫQWtQKOӵFFҧQSKҫQ, 66

Bҧng 3-6 /ӵFFҧQNKLED\OrQFӫDSKҫQ,WKHR9c 66

Bҧng 3-7 7KjQKSKҫQWtQKOӵFFҧQSKҫQ,, 67

Bҧng 3-8 /ӵFFҧQNKLED\OrQFӫDSKҫQ,,WKHR9c 67

Bҧng 3-9 /ӵFFҧQWәQJKӧSWiFÿӝQJOrQPi\ED\NKLED\OrQ 67

Bҧng 3-10 /ӵFFҧQNKLED\WӟLFӫDSKҫQ,WKHR9c 69

Bҧng 3-11 /ӵFFҧQNKLED\WӟLFӫDSKҫQ,,WKHR9c 69

Bҧng 3-12 /ӵFFҧQWәQJKӧSWKHRSKѭѫQJNKLED\WӟL 69

Bҧng 3-13 7KjQKSKҫQWtQKOӵFFҧQWKHRSKѭѫQJ 70

Bҧng 3-14 /ӵFFҧQNKLED\WӟLWKHRSKѭѫQJ 70

Bҧng 3-15 /ӵF FҧQWәQJKӧSNKLED\WӟL 70

Bҧng 3-16 /ӵFFҧQWәQJKӧSNKL[XӕQJODXNtQK 72

Bҧng 3-17 7KjQKSKҫQWtQKOӵFFҧQWKHRSKѭѫQJNKLEDy ngang 74

Bҧng 3-18 /ӵFFҧQWәQJKӧSNKLED\QJDQJ 74

Bҧng 4-1 Thông sӕ ÿһc tính cӫa nhôm 6061 [14] 77

Bҧng 4-2 Thông sӕ cӫa ӕng nhôm 80

Bҧng 4-Ĉһc tính vұt liӋu hӛn hӧp [16] 90

Bҧng 5-1 Thông sӕ bay thӵc nghiӋm và mөFWLrXEDQÿҫu 99

Bҧng 6-1 Thành phҫn cҩu tҥo chính cӫa máy bay 100

&KѭѫQJ

Giӟi thiӋXÿӅ tài

&K˱˯QJQj\QrX ra khái quát th͹c tr̩ng hi͏QQD\ÿ̿t ra v̭Qÿ͉ th͹c ti͍QFNJQJQK˱ mͭFÿtFKSK˱˯QJSKiSYjQ͡i dung nghiên cͱu

1.1 Tәng quan nghiên cӭXWURQJQJRjLQѭӟc

Hình 1-1 M͡t s͙ ͱng dͭng trên th͇ giͣi [8]

5LrQJÿӕi vӟi máy bay trӵF WKăQJ bӕn chong chong chóng ӭng dөng cho vӋ sinh kính thì trên thӃ giӟL ÿm Fy QKLӅu nghiên cӭu và chӃ tҥo thành công các mүu máy bay phөc vө cho viӋc này Mӝt vài nghiên cӭu trên thӃ giӟi OLrQTXDQÿӃQÿӅ tài bao gӗm:

 ³0RGHOlLQJDQGFRQWURORITXDGFRSWHU´ [1] cӫa tác giҧ 7HSSR/XXNNRQHÿmWUuQK

Ej\SKѭѫQJSKiSWKLӃt kӃ YjÿLӅu khiӇn máy bay trӵc thăQJEӕn chong chóng ӣ TUѭӡQJĈҥi hӑc Aalto, Phҫn Lan

 ³Design and realization of a glass-curtain wall-cleaning robot´ [2] cӫa tác giҧ

Xin Wang và các cӝng sӵ ÿmWUuQKEj\ nghiên cӭu vӅ khҧ QăQJӭng dөng lau kính

các tòa nhà cao tҫng cӫa máy bay trӵFWKăQJbӕn chong chóng ӣ 7UѭӡQJĈҥi hӑc

Kӻ thuұt Thâm QuyӃn, Trung Quӕc

 ³'HYHORSPHQW RI D ZDOO-climbing drone capable of vertical soft landing using a tilt-URWRU PHFKDQLVP´ [3] cӫa tác giҧ :DQFKHRO 0\HRQJ Yj +\XQ 0\XQJ ÿm

nghiên cӭu và chӃ tҥo chiӃc máy bay trӵc WKăQJ Eӕn chong chóng phөc vө cho viӋc lau kính tòa nhà, vӋ sinh pin mһt trӡi ӣ phòng thí nghiӋm robot, viӋn nghiên cӭu Khoa hӑc và Kӻ thuұt, Hàn Quӕc

Mӝt vài nghiên cӭXWURQJQѭӟc bao gӗm:

 ³Ͱng dͭng không ̫QK Pi\ ED\ ÿiQK JLi KL͏n tr̩ng s͵ dͭng tài nguyên ͧ Hòn Ông, v͓QK9kQ3KRQJ´ [5] cӫa tác giҧ Phan Minh Thө và các cӝng sӵ ÿmWUuQKEj\

nghiên cӭu vӅ ӭng dөng cӫa UAV (Unmaned Aerial Vehicle) trong viӋc thu thұp hình ҧnh, dӳ liӋXÿӇ ÿiQKJLiKLӋn trҥng sӱ dөng tài nguyên biӇn

NhiӋm và cӝng sӵ ӣ Ĉҥi hӑc CҫQ7KѫÿmWKLӃt kӃ máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng có JLiÿӥ cho máy ҧnh kӻ thuұt sӕ ÿӇ thu thұp không ҧnh

NguyӉn NgӑF7QJÿѭӧFKѭӟng dүn bӣL3*6769NJ1Jӑc Ánh tҥi TUѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa ± Ĉҥi hӑc Quӕc gia Tp HCM Sau ba năPQJKLrQFӭu, hӑ ÿmWҥo

ra chiӃFPi\ED\NK{QJQJѭӡi lái phөc vө nông nghiӋp nhҵm mөFÿtFKSKXQWKXӕc trӯ sâu trên lúa và có thӇ hoҥWÿӝng әQÿӏnh trong thӡi tiӃt khҳc nghiӋt

MөFÿtFK sӱ dөng máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng ӭng dөng lau kính vүQFKѭDÿѭӧc hình thành Yjÿk\OjPӝWÿӅ tài rҩt mӟi ӣ ViӋt Nam Ngoài ra, viӋc sӱ dөng thiӃt bӏ này ӣ ViӋt Nam vүn cҫQÿӃn các phi công kinh nghiӋPÿӇ ÿLӅu khiӇn

1.2 éWѭӣng khoa hӑc, tính cҩp thiӃt và tính mӟi

Máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng ÿmYjÿDQJÿѭӧc sӱ dөng rӝng rãi trong nhiӅu OƭQKYӵFQKѭTXkQVӵ, dân dөng, nghiên cӭX«FQJYӟi sӵ phát triӇn các thiӃt bӏ bay NK{QJQJѭӡi lái VӟLѭXÿLӇm là cҩu tҥRFѫNKtÿѫQJLҧn và khҧ QăQJYұn hành linh hoҥt, viӋc sӱ dөng nhӳng máy bay loҥi này khá hiӋu quҧ cho các nhiӋm vө trong không gian hҽp hoһc cҫn chuyӇQÿӝng chұm và cân bҵQJQKѭTXD\SKLPWUrQNK{QJ, tìm kiӃm cӭu

hӝ, lau kính,«ĈӅ tài nghiên cӭu và chӃ tҥo máy bay bӕn chong chóng là mӝWÿӅ WjLÿzLhӓi kiӃn thӭc tәng hӧp cӫa rҩt nhiӅXOƭQKYӵFQKѭOjWKLӃt kӃ Fѫ khíNKtÿӝng lӵc hӑc, sӭc bӅn vұt liӋu, mҥFKÿLӅu khiӇn, giao tiӃp máy tính, truyӅn nhұn tín hiӋu,

Hình 1-2 Máy bay tr͹FWKăQJb͙n chong chóng lau kính [8]

HiӋn nay, nhiӅu toà nhà cao tҫng ӣ ViӋt Nam luôn phҧi lau chùi NtQKÿӇ giӳ ÿѭӧc sҥch sӁ Công viӋFÿyÿzLKӓi nhӳQJQJѭӡi công nhân vӋ sinh luôn phҧLÿӕi mһt vӟi nguy hiӇm khi treo mình giӳa không trung, mang theo nhӳng vұt dөng cӗng kӅnh khi làm viӋF«&{QJYLӋc cӫa hӑ không chӍ ÿѫQJLҧn là làm sҥch bөi bҭn mà còn phҧi giӳ mӑi thӭ DQWRjQErQPuQKQKѭQJWDLQҥn hi hӳu vүn có thӇ xҧy ra bҩt cӭ lúc nào

Hình 1-3 Công nhân v͏ sinh kính [8]

NӅn công nghiӋp - khoa hӑc kӻ thuұt ngày càng phát triӇn trên thӃ giӟLÿmWK~Fÿҭy các nhà khoa hӑc và công ty chӃ tҥo ra nhiӅu máy bay bӕn chong chóng ӭng dөng trong FiFOƭQKYӵc lau kính tòa nhà, lau chùi tҩPSLQQăQJOѭӧng mһt trӡi«1Kӳng phát minh này sӁ phөc vө thay thӃ cho sӭFQJѭӡLYjÿHPOҥi sӵ an toàn, hiӋu quҧ cho công viӋc Nhӳng máy bay Qj\WX\ÿmÿѭӧc phát triӇn ӣ mӝt sӕ quӕFJLDQKѭQJYүn còn rҩt hҥn chӃ ӣ ViӋt Nam vì:

 Thӡi gian bay bӏ giӟi hҥQYjJLiWKjQKWKѭӡng khá mҳc

 Quá trình әQ ÿӏQK Yj ÿLӅu khiӇn phӭc tҥp vì nӃu không thì chong chóng bӏ va chҥm vӟi bӅ mһt vұt thӇ và làm giҧm hiӋXQăQJOjPYLӋc

 ĈLӅu kiӋn thӡi tiӃt bҩWWKѭӡQJFNJQJOjWUӣ ngҥi lӟn khi hoҥWÿӝng

Ĉk\ chính OjOêGRÿӇ nhóm thӵc hiӋn nghiên cӭXÿӅ tài máy bay trӵF WKăQJEӕn chong chóng ӭng dөng lau kính nhҵm khҳc phөc nhӳQJNKyNKăQWUrQ

Hình 1-4 Máy bay v͏ sinh kính [8]

1.3 Mөc tiêu, nӝi dung và kӃ hoҥch nghiên cӭu

1.3.1 Mөc tiêu nghiên cӭu

Luұn YăQ³ThiӃt kӃ máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng ӭng dөng lau kính´ÿѭӧc thӵc hiӋn nhҵm mөFÿtFKNKҧo sát mô hình vұt lý, WtQKWRiQNKtÿӝng và tӕLѭXKyDNӃt cҩu Tӯ ÿyÿѭDUDFѫVӣ lý thuyӃt phөc vө cho viӋc thiӃt kӃ sҧn phҭm thӵc tӃ Mөc tiêu cӫa luұQYăQtұp trung vào các vҩQÿӅ sau:

 ThiӃt kӃ cҩu hình máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng

 Tính toán, mô phӓQJNKtÿӝng hӑFÿӇ lӵa chӑQÿѭӧc loҥi chong chóng tӕLѭXYjtính toán giá trӏ lӵc cҧn WѭѫQJӭng vӟi tӯQJJLDLÿRҥn bay

 7tQKWRiQP{SKӓQJVӭFEӅQNӃWFҩXNKXQJVѭӡQmáy bay

 7LӃQKjQKFKӃWҥRYjED\WKӱQJKLӋPÿӇQJKLӋPWKXNӃWTXҧ

1.3.2 NӝLGXQJYjSKѭѫQJpháp & kӃ hoҥch nghiên cӭu

NhiӋm vө chính cӫa hӑc viên WURQJÿӅ tài: ³7KLӃt kӃ máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng ӭng dөQJODXNtQK´Yӟi sӵ Kѭӟng dүn cӫa TS Trҫn TiӃn Anh gӗm nhӳng nӝi dung chính:

 N͡i dung 1: Tìm hiӇXêWѭӣQJYjÿһt mөc tiêu thiӃt kӃ

 N͡i dung 2: Lӏch sӱ phát triӇn và tìm hiӇu nguyên lý hoҥWÿӝng

 N͡i dung 3: ThiӃt kӃ VѫEӝ các giá trӏ ÿҫu vào

 N͡i dung 4: ThiӃt kӃ bӝ khung máy bay

 N͡i dung 5: 7tQKWRiQVѫEӝ công suҩt bay theo tӯng trҥng thái bay

 N͡i dung 6: Tìm hiӇu lý thuyӃt phҫn tӱ cánh cӫa chong chóng

 N͡i dung 7: Tính toán công suҩWÿӝQJFѫWKHRWӯng trҥng thái bay

 N͡i dung 8: Mô phӓng khҧo sát chong chóng bҵng CFD

 N͡i dung 9: Tính toán hiӋQWѭӧng hiӋu ӭng mһWÿҩt

 N͡i dung 10: Tính toán lӵc cҧn máy bay theo tӯng trҥng thái bay

 N͡i dung 11: Tìm hiӇu lý thuyӃt sӭc bӅn vұt liӋu

 N͡i dung 12: Tính toán kӃt cҩu máy bay theo lý thuyӃt

 N͡i dung 13: Mô phӓng kӃt cҩu khung bҵng phҫn mӅm mô phӓng

 N͡i dung 14: ChӃ tҥo và lҳp ráp máy bay thӵc tӃ

 N͡i dung 15: Thӵc hiӋn bay thӱ nghiӋm

B̫ng 1-1 Bi͋Xÿ͛ Gantt th͋ hi͏n k͇ ho̩ch và theo dõi ti͇Qÿ͡ công vi͏c

1.3.3 Tóm tҳt và phân công công viӋc

Chӫ ÿӅ nghiên cӭX´7KLӃt kӃ chӃ tҥo, thӱ nghiӋm và hoàn thiӋn tӕLѭXPi\ED\WUӵc WKăQJEӕn chong chóng ӭng dөQJFKROƭQKYӵFODXNtQK´ÿѭӧc triӇn khai thӵc hiӋn trong JLDLÿRҥQOjPÿӅ FѭѫQJOXұQYăQWKҥFVƭYjEӕn tháng triӇn khai thӵc hiӋn luұQYăQÿӇ KRjQWKjQKFKѭѫQg trình thҥFVƭ

Các nӝi dung công viӋc cө thӇ ÿѭӧc triӇn khai trong sӵ phӕi hӧp cùng vӟi trӧ giúp cӫD KDL VLQK YLrQ ÿҥi hӑF ÿDP Pr OƭQK Yӵc nghiên cӭu này là NguyӉn MҥQK &ѭӡng và Trҫn KhҳF3KRQJGѭӟi sӵ ÿLӅu phӕi cӫDJLiRYLrQKѭӟng dүn ĈӇ triӇn khai thӵc hiӋn dӵ

án nghiên cӭu này, nhiӋm vө công viӋc cӫDFiFWKjQKYLrQÿѭӧFSKkQFKLDQKѭEҧQJÿLӅu phӕi công viӋFGѭӟi ÿk\:

B̫ng 1-2 B̫ng phân công công vi͏c trong nhóm thi͇t k͇ máy bay

 7ӕLѭXKyDNӃWFҩXPi\ED\EҵQJOêWKX\ӃWYjP{SKӓQJҧQKKѭӣQJYDFKҥPNKLOjPYLӋFFӫDPi\ED\

&KѭѫQJ

ThiӃt kӃ VѫEӝ máy bay

&K˱˯QJQày bao g͛m ba ph̯n:

- Ph̯Qÿ̯u là giͣi thi͏u l͓ch s͵ phát tri͋n

- Ph̯n ti͇p theo mô t̫ khái quát nguyên lý ho̩Wÿ͡ng, SK˱˯QJWKͱc di chuy͋n và

Hình 2-1 Con quay thͥi c͝ ÿ̩i [10]

Tҥi cKkXÆXêWѭӣng tҥo ra thiӃt bӏ có thӇ nâng lên khӓi mһWÿҩt xuҩt phát khoҧng thӃ kӹ XV tӯ mӝt hӑDVƭQәi tiӃng Leona De Vince Tӯ mӝt cӛ máy chuyӇn Qѭӟc tӯ Gѭӟi lên cao cӫa Archimedes, ông dùng mӝt cә máy khoan vào không khí thì có thӇ nâng vұt lên khӓi mһWÿҩt Lúc này ông nhұn ra khӕLOѭӧng riêng không khí nhҽ KѫQNKӕLOѭӧng ULrQJQѭӟFQrQNtFKWKѭӟc cӫa thiӃt bӏ trên lӟQKѫQYjFyELrQGҥng hình sӕ 8 Rõ ràng nhӳQJVX\QJKƭFӫa ông thì không thӵc hiӋQÿѭӧFQKѭQJÿk\FNJQJOjPӝWêWѭӣng lӟn lúc bҩy giӡ

Hình 2-2 Mô hình cͯa Archimedes và Leonardo da Vinci [10]

ThӃ kӹ 18, Mikhail Lomonosov, nhà khoa hӑF QJѭӡi NgD ÿm SKiW WULӇn ra mӝt chong chóng nhӓ gӗm bӕn cánh quҥW TXD\ ÿӗng trөc vӟi nhau CK~QJ ÿѭӧc gia cӕ bên ngoài bӣi mӝt khung tròn Phát minh cӫD{QJÿmWҥo nên nӅn tҧng cho sӵ phát triӇn cӫa chong chóng sau này

Hình 2-3 Mô hình chong chóng cͯa M V Lomonosov [10]

NăPKDLkhoa hӑFQJѭӡi Pháp là Launoy Yj%LHQYHQXÿmWҥo mӝt phiên bҧn mӟi cӫD ÿӗ FKѫL 7UXQJ 4Xӕc tӯ KjQJ QJjQ QăP WUѭӟc Con quay cӫa hӑ thì gӗm hai chong chóng, mӝt sӧLGk\ÿjQKӗi là mӝt thanh gӛ Mӛi chong chóng ÿѭӧc gҳn bӕn lông

gà tây ÿһt ÿӕi nghӏFKQKDX1ăQJOѭӧng cҩp cho chong chóng OjQăQJOѭӧQJÿjQKӗi cӫa sӧi dây 1ăP 1786, mӝt nhà toán hӑF3KiSÿm[Xҩt bҧn bài báo khoa hӑFÿҫu tiên vӅ sӵ quay cӫa cánh Yjÿһt nӅn tҧng cho sӵ UDÿӡi hàng loҥt mүu trӵFWKăQJsau này

Hình 2-4 Mô hình chong chóng cͯa Launoy và Bienvenu [10]

1ăP  nhà khoa hӑF QJѭӡL 3KiS 3RXWRQ $¶PHFRXUW ÿm FKR UD ÿӡi hàng loҥt mүu trӵFWKăQJQKӓ chҥy bҵQJKѫLQѭӟF1ăP$SKROVR3HQDXOÿmFKӃ tҥo ra chong chóng chҥy bҵng sӵ co giãn sӧL FDR VX 6DX ÿy (PPDQXHO 'LHXDLGH FKӃ tҥo ra chong chóng quay theo chiӅX NLP ÿӗng hӗ chҥy bҵQJ KѫL Qѭӟc, thùng cҩS KѫL QѭӟF ÿѭӧF ÿһt Gѭӟi mһWÿҩW1ăP-1879, Dandrieux ÿmchӃ tҥo ra mӝt chong chóng nһng khoҧng 5,5 kg chҥy bҵQJKѫLQѭӟc và nó nâng lên khӓi mһWÿҩy 12 m trong 12 s TӟLQăPnhà bác hӑc Edison tiӃp tөc chӃ tҥo ra mӝt chong chóng chҥy bҵQJÿӝQJFѫÿLӋn vӟi diӋn tích cánh quҥt nhӓ KѫQ

TӟLQăPKDLDQKHPQKj Jacques Breguet và Louis Breguet bҳWÿҫu quan tâm ÿӃn biên dҥng cánh cӫa chong chóng Hӑ ÿm Eҳt tay vào chӃ tҥo chiӃc trӵF WKăQJ(Gyroplane)1KѭQJFKLӃFQj\NK{QJED\ÿѭӧc lâu do không әQÿӏQKYjGDRÿӝng tҥi mӛi cánh tay cӫD Pi\ ED\ 1KѭQJ ÿk\ Oj ORҥL ÿҫX WLrQ ÿm QkQJ FRQ QJѭӡi lên khӓi mһW ÿҩt (0,6 PSK~W 7X\NK{QJWKjQKF{QJQKѭQJQyÿiQKGҩu sӵ phát triӇQYѭӧt bұc cӫa trӵc WKăQJ

Hình 2-5 Chi͇c tr͹FWKăQJcͯa anh em nhà Breguet [10]

NăP, chiӃc máy bay bӕn chong chóng thӭ hai UDÿӡL1Jѭӡi chӃ tҥo ra chiӃc này là kӻ Vѭ WUҿ Etienne Oemichene ChiӃc này ÿѭӧc thiӃt kӃ bӣi khung bҵng thép vӟi bӕn chong chóng ÿһt ӣ bӕn cánh tay, mӛi chong chóng có hai cánh quҥt và có thӇ ÿLӅu khiӇQÿѭӧc góc ngóc chúc cánh quҥt ÔQJFzQÿһt thêm tám chong chóngWURQJÿyQăP cái quay theo SKѭѫQJQJDQJÿӇ tҥo ra әQÿӏnh còn lҥi thì quay theo SKѭѫQJÿӭQJÿӇ quay PNJLYjWҥo lӵFÿҭy bay tӟi ChiӃc thӭ hai Qj\ÿmWҥo ra mӝt kӹ lөc mӟi là bay ÿѭӧc 1 km trong vòng 7 phút vào tháng 5/1925 SDXÿy{QJFKRUDÿӡi hàng loҥWPi\ED\WUrQQKѭQJtҩt cҧ ÿӅu gһp vҩQÿӅ әQÿӏnh và công suҩWÿӝQJFѫFXQJFҩSNK{QJÿӫ

Hình 2-6 Thi͇t k͇ máy bay cͯa Etienne Oemichene [10]

1ăP 1922, Dr.George de Bothezat và Ivan Jerome tiӃp tөc phát triӇn loҥi máy bay này ChiӃFQj\ÿѭӧc thiӃt kӃ có hình dҥng chӳ X và mӛi chong chóng có sáu cánh quҥt

và có thêm hai chong chóng làm nhiӋm vө cung cҩp lӵFÿҭ\YjÿLӅu khiӇQWKHRSKѭѫQJngang Tӯ QăP-1923, {QJÿã thӵc hiӋn nhiӅu chuyӃQED\Yjÿӝ cao bay cao nhҩt là khoҧng 5 P 1KѭQJ Uӗi vүQ UѫL YjR WUuQK WUҥng không әQ ÿӏnh và công suҩW ÿӝQJ FѫNK{QJÿӫ

Hình 2-7 Mô hình cͯa Bothezat và Ivan Jerome [10]

Trong nhӳng thұS QLrQ ÿҫu thӃ kӹ  ORjL QJѭӡL ÿm Wҥo ra nhiӅu loҥi trӵF WKăQJ QKѭQJÿӅXÿLÿӃn thҩt bҥi Thҩt bҥi trên xuҩt phát tӯ các nguyên nhân sau:

 &KѭDSKiWPLQKÿѭӧc ÿӝQJFѫF{QJVXҩt cao

 KӃt cҩu máy bay còn phӭc tҥp và nһng

 &KѭDKLӇu rõ vӅ vҩQÿӅ NKtÿӝng và ÿLӅu khiӇQÿѭӧc sӵ bҩt әQÿӏnh cӫa máy bay

 Máy bay chӃ tҥo còn bӏ UXQJÿӝng cao nên dүn tӟi hiӋn Wѭӧng mӓi cӫa vұt liӋu

Sӵ xuҩt hiӋn và phát triӇn cӫDÿӝQJFѫÿmPӣ ra Kѭӟng mӟi cho ngành hàng không Các loҥLÿӝQJFѫÿӕt trong vӟi công suҩt cao và ÿӝQJFѫSKҧn lӵF UDÿӡL ÿmGүn tӟi sӵ phát triӇn hàng loҥt loҥi máy bay thӃ hӋ mӟi

1ăP, mӝt chiӃc máy bay hiӋQÿҥi xuҩt hiӋn và ÿLӅu khiӇn lӵFÿҭy ӣ mӛi chong chóng Các chong chóng ÿѭӧc cҩp bӣi hai ÿӝQJ Fѫ ÿӕt trong thông qua mӝW ÿDL WUX\Ӆn ÿӝng KӃt cҩu ÿѭӧc thiӃt kӃ nhҽ KѫQEҵng sӱ dөng hӧp kim nhôm 1KѭQJWURQJQKӳng thұp niên gҫQ ÿk\ QJѭӡi ta chuyӇQ Kѭӟng nghiên cӭu và chӃ tҥo máy bay bӕn chong chóng Gѭӟi dҥQJ8$9ÿӇ phөc vө trong quân sӵ và dân sӵ

2.2 Nguyên lý hoҥWÿӝng

Máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng là mӝt loҥi trӵFWKăQJ vӟi lӵc nâng tҥRUDÿӇ nâng máy bay lên không phҧi chӍ bҵng mӝt chong chóng giӕng trӵFWKăQJPjEҵng bӕn chong chóng ÿһt bӕn vӏ trí khác nhau Nó ÿѭӧF ÿLӅu khiӇn bҵQJ FiFK WKD\ ÿәi tӕF ÿӝ vòng quay ÿӝQJFѫdүn tӟLWKD\ÿәi lӵFÿҭy tӯ ÿy ÿLӅu khiӇn ÿѭӧc cách di chuyӇn cӫa nó Máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng hoҥWÿӝQJWUrQQJX\rQOêOjWKD\ÿәi lӵFÿҭy cӫa mӛi chong chóng vӟi các góc ngóc chúc cӫa chong chóng WKuNK{QJWKD\ÿәi

a) ĈL͉u khi͋n bay lên/xu͙ng th̻QJÿͱng

Hình 2-8 ĈL͉u khi͋n bay th̻QJÿͱng [9]

ĈLӅu khiӇn bay lên thҷQJÿӭng thì JLDWăQJOӵFÿҭy (WăQJVӕ vòng quay) cӫa cҧ bӕn chong chóng giӕng nhau, còn muӕn hҥ xuӕng thì giҧm lӵFÿҭy cùng lúc cӫa cҧ bӕn chong chóng

b) ĈL͉u khi͋n OăQ

Hình 2-9 ĈL͉u khi͋n OăQ [9]

Thӵc hiӋn ký hiӋu tӯ chong chóng có lӵFÿҭy thҩp nhҩt là chong chóng sӕ 1 và ÿӃm theo chiӅXNLPÿӗng hӗ tӯ ÿӃn 4 là kí hiӋu cӫa mӛi chong chóng ĈLӅu khiӇQOăQ FNJQJ

giӕQJQKѭWUѭӡng hӧp ngóc chúc LӵFÿҭ\ÿѭӧFWKD\ÿәi ӣ chong chóng 2 và 4 còn chong chóng 1 và 3 thì giӳ nguyên NӃu muӕQOăQ phía nào thì giҧm lӵFÿҭ\SKtDÿy[Xӕng và WăQJOӵFÿҭ\SKtDÿӕi diӋn lên và hai chong chóng còn lҥi thì giӳ nguyên lӵFÿҭy

c) ĈL͉u khi͋n xoay

Hình 2-10 ĈL͉u khi͋n xoay [9]

Theo hình vӁ, muӕn máy bay quay theo QJѭӧc chiӅXNLPÿӗng hӗWKuWăQJWӕFÿӝ vòng quay chong chóng 2 và 4 Lúc này lӵFÿҭy WăQJӣ chong chóng YjQKѭQJFҧ hai ÿӅu WăQJ QrQ Pi\ ED\ NK{QJ Eӏ ngóc chúc FQJ O~F ÿy mô-men sinh ra ӣ mӛi chong chóng YjFNJQJWăQJOrQ6DXÿygiҧm cùng lúc tӕFÿӝ vòng quay cӫa chong chóng 1

và 3 thì lӵFÿҭy giҧm xuӕng và men FNJQJJLҧm xuӕng dүQÿӃn làm mҩt cân bҵng men nên máy bay quay theo QJѭӧc NLPÿӗng hӗ

mô-d) ĈL͉u khi͋n ngóc chúc

Hình 2-11 ĈL͉u khi͋n ngóc chúc [9]

ĈӇ WKD\ ÿәi góc ngóc chúc WKu JLD WăQJ OӵF ÿҭy cӫa chong chóng sӕ 3 bҵng cách WăQJ tӕFÿӝ vòng quay cӫDÿӝQJFѫYjJLҧm lӵFÿҭy cӫa chong chóng sӕ 1 (giҧm tӕFÿӝ vòng quay) Còn chong chóng 2 và 4 thì tӕFÿӝ vүn giӳ nguyên (NK{QJWKD\ÿәi lӵFÿҭy)

Tӯ ÿyquá trình này làm cho chong chóng ngóc xuӕQJWKHRKѭӟQJPNJLWrQӣ giӳa

ĈӇ máy bay bay tӟi thì JyFQJyFFK~FÿѭӧFWKD\ÿәi Khi máy bay nghiêng mӝt góc

ș thì xuҩt hiӋn mӝt thành phҫn lӵFWKHRSKѭѫQJQJDQJOjPPi\ED\ED\Wӟi

Hình 2-12 ĈL͉u khi͋n máy bay bay tͣi [9]

2.3 Mӝt sӕ mүu máy bay trên thӃ giӟi

Trên thӃ giӟi, có nhiӅu nhà nghiên cӭu và các nhóm sinh viên hoһc nhӳng công ty chuyên sҧn xuҩt máy bay bӕn chong chóng ÿmSKiWPLQKUDPӝt sӕ loҥi thông dөQJÿDQJÿѭӧc sӱ dөng hiӋQQD\&K~QJÿӅu có nhiӅu chӭFQăQJQKѭODXNtQKvӋ sinh mái nhà, chӕQJÿyQJEăQJtuabin JLy«

a) Máy bay lau kính thi͇t k͇ bͧi công ty ESF ͧ 'UHVGHQĈͱc

Hӑ ÿmEҳWÿҫu nghiên cӭu nhӳng chiӃc này tӯ QăP6DXYjLQăPQJKLrQFӭu thì hӑ ÿmFKӃ tҥo ra máy bay ӭng dөng cho lau kính các tòa nhà cao tҫng .KXQJVѭӡn FKtQKÿѭӧc làm tӯ vұt liӋu hӛn hӧp (composite) và hӧSNLPQK{P'RÿyQKuQWәng thӇ thì máy bay này rҩt nhҽ và cҩu trúc rҩWÿѫQJLҧn và tiӋn lӧi

Hình 2-13 Máy bay lau kính thi͇t k͇ bͧi ESF ͧ 'UHVGHQĈͱc [8]

b) Máy bay lau kính thi͇t k͇ bͧi Aerones ͧ San Francisco, MͿ

Sҧn phҭm này gӗm 14 chong chóng và có thӇ ӭng dөng lau kính các tòa nhà cao tҫng bҵng cách dùng áp lӵFQѭӟc tӯ YzLSKXQÿѭӧc gҳn trên bӝ khung thân Máy bay này nһng khoҧng 90 NJYjÿѭӡQJQѭӟFÿѭӧFÿѭDOrQWK{QJTXDKӋ thӕng vòi dүn tӯ Gѭӟi mһt ÿҩW'Rÿy máy bay phҧLÿҧm bҧo kӃt cҩu chҳc chҳn và әQÿӏnh khi hӋ thӕQJSKXQQѭӟc hoҥWÿӝng

Hình 2-14 Máy bay lau kính thi͇t k͇ bͧi Aerones ͧ San Francisco, MͿ [8]

c) Máy bay lau pin ͧ Barcelona, Tây Ban Nha

0i\ED\ ÿѭӧc thiӃt kӃ vӟi máy ҧnh và cҧm biӃQÿӇ tìm và làm sҥch vұt thӇ (pin QăQJOѭӧng mһt trӡi) ChiӃc này thuӝc loҥi nhiӅu chong chóng và có khҧ QăQJÿLӅu khiӇn WKHR SKѭѫQJ ÿӭQJ Yj SKѭѫQJ QJDQJ %ӕn chong chóng chính giúp nó di chuyӇn lên/xuӕng WKHRSKѭѫQJÿӭng và thêm hai chong chóng phө ӣ ÿX{LJL~SGLFKX\Ӈn vӅ phía WUѭӟc và tҥo áp lӵc khi vӋ sinh vұt thӇ1KѭӧFÿLӇm là mҥFKÿLӅu khiӇn phӭc tҥp và khó әQÿӏnh các chong chóng khi hoҥWÿӝng

Hình 2-15 Máy bay lau pin bͧi Cleanquadrotor ͧ Tây Ban Nha [8]

d) Máy bay SKiEăQJWKL͇t k͇ bͧi Latvian-Aerone, MͿ

Hình 2-16 Máy bay SKiEăQJWKL͇t k͇ bͧi Latvian-Aerone, MͿ [8]

ThiӃt kӃ Qj\ÿѭӧc ӭng dөng cho viӋc pKiEăQJWUrQ tuabin gió bҵng cách phun ra hӛn hӧp hóa chҩt chӕQJÿyQJEăQJWUrQOiFiQKtuabin Máy bay này có thӇ hoҥWÿӝng ӣ

ÿӝ cao 300 m và mang theo hӛn hӧp hóa chҩt khoҧng 200 kg

2.4 ThiӃt kӃ VѫEӝ máy bay

2.4.1 ĈLӅu kiӋn tӵ nhiên

Khi hoҥWÿӝng thì yӃu tӕ ҧnh Kѭӣng lӟn nhҩWÿӃn sӵ әQÿӏQKYjÿLӅu khiӇn là gió ĈiӅu kiӋn tӵ nhiên là thӭ mһFÿӏnh không thӇ WUiQKÿѭӧc vì thӃ máy bay phҧLÿѭӧc thiӃt

kӃ sao cho tӕL ѭX NӃt cҩu và quá trình әQ ÿӏnh cӫa nó khi hoҥW ÿӝng Gió thì có nhiӅu dҥng khác nhau: gió giұt, xoáy, gió mҥQK«

Mөc tiêu là thiӃt kӃ máy bay bӕn chong chóng thӱ nghiӋm tҥi thành phӕ Hӗ Chí Minh nên bҧng sӕ liӋu vұn tӕc gió trung bình theo tӯQJWKiQJWURQJQăPÿѭӧc tham khҧo QKѭVDX

B̫ng 2-1 V̵n t͙c gió trung bình theo tͳQJWKiQJWURQJQăP [11]

2.4.2 3KѭѫQJWKӭc hoҥWÿӝng

9ҩQÿӅOѭXêӣÿk\OjOӵDFKӑQSKѭѫQJSKiSODXWӕLѭXkhi bông lau WLӃS[~FYӟLEӅPһWNtQhWUiQKÿӇFKRFKRQJFKyQJYDFKҥPYӟLNtQK7ӯÿyWKLӃWNӃPҥFKÿLӅXNKLӇQÿӇmáy bay JLӳÿѭӧFVӵәQÿӏQKWUiQKҧQKKѭӣQJÿӃQNӃWFҩXYjKLӋXVXҩWKRҥWÿӝQJ

Hình 2-17 3K˱˯QJWKͱc ho̩Wÿ͡ng lau kính [8]

Do máy bay di chuyӇQ WKHR SKѭѫQJÿӭng dӉ GjQJ KѫQVR Yӟi bay ngang và tham khҧo mӝt sӕ mүu máy bay lau kính trên thӃ giӟi hiӋQQD\WKuSKѭѫQJWKӭc hoҥWÿӝng lau NtQKWKHRSKѭѫQJWKҷQJÿӭQJÿѭӧc lӵa chӑn khҧ WKLKѫQ

Hình 2-18 Thông s͙ NtFKWK˱ͣc kính và dͭng cͭ lau kính [8]

DӵDYjRNtFKWKѭӟc cӫa tҩm kính lҳSÿһt phә biӃn cho các tòa nhà cùng vӟi bӝ dөng

cө vӋ sinh lau kính thông dөng hiӋQ QD\ WKu NtFK WKѭӟc thiӃt kӃ cӫa bӝ khung lau kính ÿѭӧFѭӟFOѭӧQJÿӇ phù hӧp vӟi máy bay Ӭng vӟLNtFKWKѭӟFѭӟFOѭӧng cӫa bӝ dөng cө

vӋ sinh kính thì quá trình lau kính ÿѭӧc thӵc hiӋn hai lҫQÿӇ có thӇ làm sҥch toàn bӝ kính

ĈӇ ѭӟFOѭӧng giá trӏ lӵFWiFÿӝng giӳa bông lau và bӅ mһWNtQKÿѭӧc sӱ dөng bӝ dөng cө bao gӗPFkQÿLӋn tӱ và bông lau Thӵc hiӋQÿӇ bөi bҭn bám trên bӅ mһt cӫa cân ÿLӋn tӱ rӗi lҩy bông vҧi lau sҥch bӅ mһt cӫDFkQÿLӋn tӱ và ghi lҥi các giá trӏ hiӇn thӏ tӯ cân Quá trình trên cҫQÿѭӧc thӵc hiӋn nhiӅu lҫn và tính toán giá trӏ trung bình cӫa các lҫQ ÿR Ĉy FNJQJ FKtQK Oj WK{QJ Vӕ ѭӟc tính ÿѭӧF GQJ ÿӇ tính toán lӵF WKHR SKѭѫQJngang

Vc (m/s): Vұn tӕFJLyWiFÿӝng lên máy bay

Fquad (N): Lӵc nâng cӫa máy bay tҥo bӣi bӕn chong chóng

P (N): Trӑng lӵc cӫa máy bay

Fms (N): Lӵc ma sát giӳa bông lau và bӅ mһt kính

Nw (N): Phҧn lӵc cӫa kính tác dөng lên máy bay

Dtәng (N): Lӵc cҧn tәng hӧp cӫa máy bay khi bay

ș (deg): Góc nghiêng cӫa máy bay so vӟLSKѭѫQJQJDQJ Sau khi tham khҧo mӝt sӕ mүu trên thӃ giӟi, khi bay tӟi thì máy bay nghiêng mӝt góc khoҧng ߠ ൌ ͳͷ௢

Ĉӕi vӟLWUѭӡng hӧp máy bay khi bay xuӕng lau kính thì pKѭѫQJWUuQKFkQEҵng lӵc

và mô-PHQÿѭӧc biӇu diӉQQKѭVDX:

phҫQ WKHR SKѭѫQJ QJDQJ ÿyQJ YDL WUz Oj OӵF ÿҭy làm cho bông lau tǤ vào bӅ mһt kính Ĉӕi vӟi các thông sӕ ÿmÿѭӧFѭӟFOѭӧng ӣ trên thì giá trӏ lӵc nâng Fquad cӫa máy bay nҵm trong khoҧng: Fquad = 11,6 N - 1Ĉk\OjOӵc nâng cҫn thiӃt cӫa cҧ bӕn chong chóng tҥRUDÿӇ có thӇ QkQJÿѭӧc máy bay khӓi mһWÿҩt (Fquad • P) Tӯ ÿyNKӕLOѭӧng cӫa máy ED\WtQKÿѭӧc trong khoҧng:

quad quad quad

F

g

Hình 2-21 Phân b͙ l͹FNKLÿLOrQFͯa máy bay

7ѭѫQJ Wӵ ÿӕi vӟL WUѭӡng hӧS Pi\ ED\ NKL ED\ OrQ ODX NtQK WKu SKѭѫQJ WUuQK FkQbҵng lӵc và mô-PHQÿѭӧc biӇu diӉQQKѭVDX

B̫ng 2-2 Giá tr͓ thi͇t k͇ EDQÿ̯u

2.4.3 ThiӃt kӃ công suҩt và vұn tӕc bay

2.4.3.1 ˰ͣFO˱ͫng kh͙LO˱ͫQJYjNtFKWK˱ͣc EDQÿ̯u

Tính toán và thiӃt kӃ máy bay trӵFWKăQJEӕn chong chóng là mӝt chӫ ÿӅ rҩt thông dөng hiӋn nay nên TXi WUuQK WtQK WRiQ NKt ÿӝng WѭѫQJWӵ vӟi lý thuyӃt trӵF WKăQJ ViӋc ѭӟFOѭӧng khӕLOѭӧQJEDQÿҫu phө thuӝc vào nhiӅu yӃu tӕ QKѭWKӡi gian bay, mөFÿtFK

thiӃt bӏ mang theo, vұt liӋu chӃ tҥo 6DXÿk\OjEҧng tham khҧo mӝt sӕ mүu trên thӃ giӟi

có thӡi gian bay, khӕLOѭӧng gҫn giӕng vӟi máy bay cҫn thiӃt kӃ

B̫ng 2-3 Th͙ng kê kh͙LO˱ͫng m͡t s͙ m̳u trên th͇ giͣi [12]

Kh͙LO˱ͫng (g)

T̫i (g)

Thͥi gian bay (phút)

Khӕi Oѭӧng mang tҧi lúc cҩt cánh là: mt m0 mPL

B̫ng 2-4 Tính toán kh͙LO˱ͫng máy bay

Hình 2-22 Quan h͏ giͷa l͹Fÿ̱\Yjÿ˱ͥng kính chong chóng

Dӵa vào ÿӗ thӏ trên, ӭng vӟi khӕi Oѭӧng cҩt cánh EDQÿҫu ӣ mөc 2.4.3.1 thì lӵFÿҭy cҫn thiӃt cung cҩp cho mӛi chong chóng Yjÿѭӡng kính cҫn thiӃWÿӇ tҥo ra lӵFÿҭy khi bay tҥi chӛ QKѭEҧng sau

B̫ng 2-6˰ͣFO˱ͫQJÿ˱ͥng kính chong chóng Kh͙LO˱ͫng m t

(kg)

L͹Fÿ̱y T h (N)

Ӭng vӟLWUѭӡng hӧp mt NJWKuÿѭӡQJNtQKFKRQJFKyQJѭӟFWtQKQKѭEҧng trên

là dprop = 180 mm Sau khi tham khҧo trên thӏ WUѭӡQJWKuNtFKWKѭӟc chong chóng này phù hӧp vӟi các loҥLÿӝQJFѫFyF{QJVXҩt lӟQYjNtFKWKѭӟFPi\ED\FNJQJOӟQ'RÿyWUѭӡng hӧp mt = 1,5 kg FNJQJkhông khҧ thi

Sau khi tham khҧo mӝt sӕ mүu chong chóng trên thӏ WUѭӡng ӭng vӟLNtFKWKѭӟFVѫ

bӝ EDQÿҫu cӫa máy bay thì chӍ có duy nhҩWWUѭӡng hӧp mt = 1,1 kg ӭng vӟLÿѭӡng kính chong chóng dprop = 140 mm là khҧ thi

Tóm lҥi, dӵa vào NtFK WKѭӟF ѭӟF OѭӧQJ Vѫ Eӝ EDQ ÿҫu thì khӕL Oѭӧng mt = 1,1 kg cùng vӟi ÿѭӡng kính chong chóng dprop = 140 mm là phù hӧp cho thiӃt kӃ

2.4.3.3 Công sṷt cho WU˱ͥng hͫp bay t̩i ch͟

KhӕL Oѭӧng tәng cӫa máy bay là mt = 1,1 kg nên mӛi chong chóng cҫn cung cҩp mӝt lӵF ÿҭ\ ÿҧm bҧo bay tҥi chӛ là khoҧng 0,3 NJ WѭѫQJ ÿѭѫQJ Yӟi khoҧng Th = 3 N Theo lý thuyӃWÿӝQJOѭӧng, vұn tӕc cҧm ӭng khi bay tҥi chӛ là [10]:

2

h ih

7URQJÿy: Th (N) là lӵFÿҭy cӫa mӛi chong chóng

ߩ (kg/m3

) là khӕLOѭӧng riêng cӫa không khí tҥi mһWÿҩt

S (m2) là diӋn tích chong chóng ѭӟFOѭӧQJEDQÿҫu

Công suҩt cҧm ӭng Pih (công suҩWÿӇ gia tӕFGzQJNKtÿLTXD chong chóng):

27 W

ih h ih

Công suҩt cҧm ӭng là công suҩt cung cҩp cho dòng khí gia tӕc ÿLTXDchong chóng

ÿӇ tҥo ra lӵFÿҭy Trong thӵc tӃ NKLÿӝQJFѫKRҥWÿӝng thì chúng cҫn cung cҩp thêm công suҩt tәn thҩt do hoҥWÿӝQJJk\UDQKѭWәn thҩt do ma sát nhӟt cӫa không khí, tәn thҩt do xoáy ӣ PNJLFKRQJFKyQJWәn thҩt do lӵc cҧn áp suҩt cӫa chong chóng khi quay) Sau khi tham khҧo mӝt sӕ tài liӋu vӅ hiӋu suҩt hoҥWÿӝng cӫa chong chóng thì hiӋu suҩt cӫDÿӝng FѫQҵm trong khoҧng 0,6 - 0,8 Vì vұy, hiӋu suҩt tính toán ÿѭӧc chӑn OjȘ 0,8

Công suҩt thӵc tӃ cҫn thiӃt cung cҩSÿӇ bay tҥi chӛ cӫa mӛi chong chóng:

2.4.3.4 Công sṷWFKRWU˱ͥng hͫp bay lên

a) 7U˱ͥng hͫp bay lên ch̵m c 0, 25

i

V V

ܸ௖ (m/s) là vұn tӕc bay lên cӫa máy bay

ܸ௜ (m/s) là vұn tӕc cҧm ӭng WURQJWUѭӡng hӧp bay lên

B̫ng 2-7 7U˱ͥng hͫp bay lên ch̵m V̵n t͙c

bay lên, V c

(m/s)

V̵n t͙c c̫m ͱng, V i (m/s)

Công sṷt c̫m ͱng, P i (W)

Công sṷt bay lên, P (W)

Công sṷt th͹c t͇, P R (W)

Hình 2-23 Quan h͏ công sṷt chong chóng và v̵n t͙c bay lên ch̵m

DӵDYjRÿӗ thӏ trên dӉ dàng nhұn thҩy khi vұn tӕc JLDWăQJWKuF{QJVXҩt cӫa mӛi chong chóng FNJQJJLDWăQJYuWKӃ công suҩWÿӝQJFѫFNJQJWăQJWKHR

b) 7U˱ͥng hͫp bay lên vͣi v̵n t͙FEuQKWK˱ͥng c 0, 25

i

V V

33.5

34 34.5

35 35.5

36 36.5

37 37.5

B̫ng 2-8 7U˱ͥng hͫp bay lên vͣi v̵n t͙FEuQKWK˱ͥng V̵n t͙c bay

lên, V c

(m/s)

V̵n t͙c c̫m ͱng, V i (m/s)

Công sṷt c̫m ͱng, P i (W)

Công sṷt bay lên, P (W)

Công sṷt th͹c t͇, P R (W)

Hình 2-24 Quan h͏ công sṷt chong chóng và v̵n t͙c bay lên

2.4.3.5 Công sṷWFKRWU˱ͥng hͫp bay xu͙ng

a) 7U˱ͥng hͫp bay xu͙ng vͣi v̵n t͙c WK˱ͥng 1, 7V i V c  2V i

DӵDYjRSKѭѫQJWUuQK-4): ܸ௖, ܸ௜ là giá trӏ âm

Công suҩt chong chóng ÿѭӧc WtQKQKѭVDX:

ih ih

Lúc này công suҩt cӫa chong chóng là âm vì chong chóng ÿѭӧc nhұQQăQJOѭӧng tӯ NK{QJNKtÿӇ quay Vì vұy không thӇ chӑn vұn tӕc bay xuӕQJWURQJWUѭӡng hӧp này NӃu lӵa chӑn vұn tӕFÿL[XӕQJWURQJWUѭӡng hӧp này thì máy bay bӏ mҩWÿLӅu khiӇn YuÿӝQJFѫtҳt hoàn toàn nên không tҥo ra công suҩt

b) 7U˱ͥng hͫp bay xu͙ng vͣi v̵n t͙c th̭p c 1, 7

ih

V V

Vì vұy vұn tӕFÿL[XӕQJWURQJWUѭӡng hӧp này ÿѭӧc lӵa chӑn.KLÿy máy bay vүn

có thӇ ÿѭӧc ÿLӅu khiӇn bҵng công suҩWÿӝQJFѫ

Hình 2-25 Quan h͏ v̵n t͙c c̫m ͱng và v̵n t͙c bay xu͙ng [10]

Dӵa vào biӇXÿӗ trên thì tӹ sӕ vұn tӕc bay xuӕng so vӟi vұn tӕc cҧm ӭng khi bay tҥi chӛ có thӇ ÿѭӧc chӑn trong khoҧng tӯ 0 - 1,7 Công suҩt cҧm ӭng cӫa chong chóng gia tăQJNKLYұn tӕc bay xuӕQJJLDWăQJQrQYұn tӕc cҧm ӭng FNJQJWăQJWKHR1KѭQJNKLTXDÿLӇm c 1, 7

h

V

V thì vұn tӕc cҧm ӭng giҧm mӝt cách nhanh chóng tӯ ÿy Gүn tӟi công suҩt cung cҩp cӫa chong chóng FNJQJJLҧm nhanh và chuyӇn qua trҥng thái nhұn QăQJOѭӧng tӯ không khí dүn tӟi công suҩt âm

1KѭQJWURQJWUѭӡng hӧp bay xuӕng thì lý thuyӃWÿӝQJOѭӧng thҷng không ÿѭӧc áp dөng mà viӋc [iFÿӏnh vұn tӕc cҧm ӭng mӝWFiFKWѭѫQJÿӕi tӯ giҧQÿӗ thӵc nghiӋm ÿѭӧc xây dӵng bӣi các thí nghiӋm trong hҫm gió Theo ÿӗ thӏ, các giá trӏ giӳa vұn tӕc bay xuӕng vӟi vұn tӕc cҧm ӭng ÿѭӧFWUuQKEj\QKѭEҧng Gѭӟi Cӭ mӝt giá trӏ c

ih

V

V thì có mӝt giá trӏ i

ih

V

V