Ngày 12/9/2016, bác Bùi Hiển đã chế tạo ra chiếc máy bay một người lái mang tên Giấc Mơ, đây là chiếc trực thăng dạng một CCM đầu tiên được nghiên cứu và chế tạo tại Việt Nam. Mẫu máy bay dành cho một người lái này có các thông số hình học và động cơ như sau:
- Hình dạng lá cánh: hình chữ nhật
- Đường kính chong chóng mang là: 6700mm - Chiều dài dây cung: 180mm
- Vận tốc quay: 500 vòng/phút - Khối lượng cất cánh: 340kg
Chiếc máy bay này đã cất cánh thành công và hoạt động hiệu quảở độ cao 3-4 m. Tuy nhiên, các chếđộ bay của chiếc máy bay này còn hạn chế.
Với mục đích nghiên cứu thực nghiệm máy bay trực thăng không người lái, tác giả cùng với nhóm nghiên cứu ở bộ môn Kỹ thuật hàng không & Vũ trụ, Trường
đại học Bách khoa Hà Nội đã chế tạo ra bộ thí nghiệm với mục đích kiểm tra các
đặc tính khí động tại các chếđộ bay khác nhau. Bộ thí nghiệm được xây dựng với
kích thước nhỏhơn rất nhiều so với mô hình thực tếđang nghiên cứu, các đánh giá
về các hệ số không thứnguyên được về hình học và khí động đã được nghiên cứu
trước đó đểđảm bảo tính đúng đắn của bài nghiên cứu. Trong bài nghiên cứu này, các yếu tố vềđáp ứng lực nâng, độ bề cho toàn bộmô hình được đề cập đến.
19
Bộ thí nghiệm này thiết kế gồm 6 bộ phận chính bao gồm toàn bộ thân và cánh máy bay và bộđế. Tổng khối lượng chiếc máy bay này là 0.4 kg (chưa kể vỏ
máy bay). Lựa chọn hệ số an toàn là 1.3 để bao gồm các tổn thất có thể xảy ra, thì lực nâng cần thiết đáp ứng cho mô hình này là 5.1N.
Bảng 2.1 Cấu tạo chính của mô hình
STT Tên Khối lượng [g]
1 Thân, vỏ của mô hình HUAV 12
2 Trục quay, đĩa quay và bộ cùm 145
3
Servo điều khiển góc đặt cánh
và góc nghiêng của đĩa quay 24
4 Động cơ 62
5 Bộbánh răng giảm tốc 15
6 Cánh CCM 142
2.2 Mục đích nghiên cứu và quy trình nghiên cứu
Bộ thí nghiệm được thiết kế dựa trên cơ sở tính toàn lý thuyết, trong quá trình thí nghiệm đã có những hỏng hóc xảy ra như gãy cạnh, sai số thực nghiệm,
… đòi hỏi cần phải đưa ra một phương pháptìm ra độ bền, dải hoạt động của bộ
thí nghiệm. Một phương pháp thực nghiệm ảo để nghiên cứu đánh giáđộ bền, cũng như tìm ra những yếu tố khách quan gây nên sai số của bộ thí nghiệm.
Để có hướng đi đúng đắn cho bài nghiên cứu, một quy trình nghiên cứu
được đưa ra theo sơ đồ sau:
Hình 2.2 Sơ đồ quy trình nghiên cứu
Thiết kế mô hình Tính toán lực nâng trên 2 cánh Mô phỏng toàn bộ mô hình Kiểm bền kết cấu Mô phỏng mô hình chỉ 2 cánh
Dải hoạt động của
mô hình
Sosánh để khảo sát lưới
20
Đầu tiên, dựa vào yêu cầu khối lượng cần thiết cho khảnăng bay lên của mô hình là 5.1N, chúng ta có thểtính toán sơ bộ vềkích thước cánh cần thiết cho mô hình dựa vào công thức ở mục 1.2 ở chương 1. Từ những yêu cầu thiết kế cần thiết, ta thiết kế mô hình, sau đó, mô phỏng kiểm chứng với mô hình chỉ có hai
cánh để có thểđánh giá sai số so với tính toán lý thuyết, điều chỉnh lưới phù hợp cho quá trình mô phỏng tiếp theo.
Sau khi đủ chắc chắn vềđộ tin cậy của lưới và phương pháp mô phỏng, mô hình toàn thân và đế được sử dụng để mô phỏng. Từđó đánh giá một cách tổng quan các yếu tố gây ảnh hưởng đến sai sốnhư thếnào, đưa ra phương pháp tối ưu
thiết kếđểđạt lực kéo thỏa mãn yêu cầu được đặt ra ban đầu. Và cuối cùng là kiểm tra tính bền cho toàn mô hình, từđó đưa ra các giới hạn về dải hoạt động của mô
hình đang khảo sát.