دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری
چکیده: (688 مشاهده)
هدف از این مقاله طراحی و امکانسنجی ساخت یک هواپیمای سبکوزن خورشیدی است که توانایی پرواز بیوقفه بهمدت 24 ساعت را تنها با تکیه بر انرژی خورشیدی دارد. انرژی مورد نیاز در طول روز با پنلهای خورشیدی جذب میشود؛ مقداری بهصورت مستقیم برای پرواز استفاده میشود و مازاد انرژی، برای پرواز در طول شب در باتری هواپیما ذخیره میشود. سپس از این هواپیما برای مأموریتهایی که نیاز به مداومت پروازی طولانی است استفاده خواهد شد. به همین منظور یک سیستم تشخیص حریق و اعلان به ایستگاه زمینی طراحی و برای نصب آن در هواپیما تمهیداتی در نظر گرفته شده است. در این مقاله یک روش تحلیلی برای تشکیل مدل پیشبینی جرم هواپیما ارائه میشود که بر مبنای دخالت دادن تمام ادوات الکتریکی و مکانیکی است، بهنحوی که بتوان به یک مدل طراحی بهینه دست یافت. این روش تحلیلی، مبتنی بر توازن جرم و انرژی در مراحل مختلف پرواز است. با دخالت دادن نزدیک 30 پارامتر مختلف در این مدلسازی، در نهایت با توجه به اهداف تعیینشده، به مشخصههای طراحی مورد نظر همچون طول بال بهینۀ هواپیما، ظرفیت باتری، ارتفاع پروازی، سطح توان فرستنده و... میتوان دست یافت. یک چهارچوب شبیهسازی الکتریکی معرفی و در نرمافزار سیمولینک متلب بهصورت زمان واقعیاجرا شد که نتایج آن ارائه شده است. برای صحت عملکرد مدل شبیهسازیشده، یک نمونۀ آزمایشگاهی ساخته شده است و تمام پارامترهای پروازی، الکتریکی و مکانیکی روی آن آزمایش شده است.
نوع مطالعه:
پژوهشي |
موضوع مقاله:
مهندسی برق دریافت: 1397/2/23 | ویرایش نهایی: 1401/3/25 | پذیرش: 1399/11/6 | انتشار: 1400/12/10