Испытания двигателей беспилотников

Без пилота в будущее.

Наверно вы уже догадались, что речь пойдет про радиоуправляемые вертолеты, квадрокоптеры, дроны, т.е. те самые “игрушки”, которые сейчас получили огромное распространение, а на некоторые экземпляры уже необходимо получать разрешение.

Где и зачем нужны беспилотные летательные аппараты?

Что Вам с первую очередь приходит на ум, когда речь заходит о радиоуправляемых дронах?

Самый распространенный ответ - это квадрокоптеры с возможностью съемки видео в высоком разрешении. Но это всего лишь малая часть тех задач, с которыми они справляются и для которых они предназначены.

широко распространенные беспилотники используемые в гражданских целях

Итак, вот немного лишь из тех областей с которыми столкнулись при разработке испытательных систем:

• Сканирование местности и создание их 3D моделей

• Мониторинг лесных пожаров

• Использование МЧС

• Мониторинг и неразрушающий контроль гидроэлектростанций

• Неразрушающий контроль газо и нефтепроводов

• Мониторинг хода строительства различных объектов и их инспекция

• Конечно военные беспилотники

• Почтовые беспилотники

БПЛА отечественного производства многоцелевого  назначения. Грузоподъемность до 150 кг, время в воздухе до 5.5.ч

Причем здесь мы имеем ввиду и разбираем лишь небольшие летательные аппараты с грузоподъёмностью до сотни килограмм.

Так причем здесь испытание беспилотных летательных аппаратов?

Дроны как и любой прибор, машина, датчик или система, для их безопасного и эффективного использования нуждаются в постоянной доработке и улучшении.

Одними из наиболее распространенных узлов, которые являются предметом тщательного исследования и наблюдения были, будут и остаются:

• Несущие конструкции

• Силовая часть – моторы, приводы и прочее

• Электронные компоненты

• Системы управления

• Системы обеспечения питания

• Различные системы видения

• Различные специализированные “подвесы”

Для глубоко исследования, модификации и последующего сравнения необходимо проводить различные объективные испытания. Ведь нельзя же просто верить на слово всем, кто говорит, что достиг “сумасшедших” высот в какой-то бы ни было отрасли.

Также в некоторых отраслях производителям подобных летательных аппаратов требуется расширенная сертификация, а именно как производителя летательных апппаратов.

Пример испытания и контроля!

Чтобы не выкладывать здесь материал, на несколько часов, мы возьмем в качестве примера наиболее исследованную нами область, где достигли немалых успехов и ведем постоянную работу по усовершенствованию того, что уже есть. И эта область испытание различных типов моторов, и двигателей.

Несомненно, моторы и двигатели наиболее важные узлы любого летательного аппарата, ведь без него просто ничего не поднимется в воздух, если мы только не говорим об аэростатах.

Основные типы надежных моторов, которые на данный момент используются на безпилотниках:

• электрические двигатели

• двигатели внутреннего сгорания

ЭД применяемые на различных БПЛА

Мощности двигателей:

• До 30 кВт как электрические, так и ДВС

• До 140 кВт ДВС

Обороты двигателей:

• До мощностей 20 кВт скорости вращения приводов ограничиваются 7000 -8000 об/мин

• Свыше мощностей 30 кВт применяют различные редукторы повышающие крутящий момент и понижающие скорость вращения, так как частота вращения на выходном валу ограничена физикой вращения несущего винта, т.е. на концах винта скорость не должна превышать скорость звука.

4х тактный 2х цилидровый двигатель для беспилотных самолетов

Это основополагающие факторы, влияющие на проектирование испытательной машины двигателей беспилотников. На них как раз и подтверждаются заявленные характеристики, а также проверяются и отрабатываются различные режимы работы двигателей для будущей машины.

Испытательный стенд и его возможности.

Учитывая основные исходные данные из примера выше, а также наш опыт в проектировании стендов, то Вы можете уже сейчас точно понимать из каких основных элементов он будет состоять:

• нагружающее устройство (тормоз)

• датчик крутящего момента

• заданное количество термопар или пирометров

• источник питания для ЭД

• топливная система для ДВС

• электрические датчики для анализа параметров ЭД

• система зажигания для ДВС

• датчики давления

• тахометры

• программное обеспечение

• станина, которая изготавливается универсальной для испытания ЭД и ДВС или же отдельно с учетом особенностей одного и другого

• системы охлаждения ДВС моделирующие обдув ДВС во время его обычной работы

• системы управления подсосом и подачей топлива для ДВС

• различные приспособления, учитывающие особенности испытываемого двигателя

• куча ГОСТовской документации, которая в дальнейшем необходима для Вашей сертификации, как производителя летательных аппаратов

Это для нас уже стандартный отработанный набор, который необходим при такого рода испытаниях. Но этим испытательная система не ограничивается и в каждом новом проекте мы стараемся шагнуть дальше, даже без требований со стороны потребителя. В уже существующих стендах ярким примеров этого является возможность широкой модернизации стенда за счет гибкости переналадки станины, программного обеспечения, изменения конфигурации измерительной системы, расширения количества управляющих каналов и многое другое.

Что получаем в результате?

Результатом испытания на стенде является получение ряда снятых характеристик:

• КПД мотора

• Температурные режимы двигателей и моторов

• Энергопотребление

• Потребление топлива

• Особенности работы на различных режимах

• Мощностные характеристики

Полученные данные помогают как дорабатывать механику узла, так и его “мозг” – контроллер, что особенно важно, как на этапах разработки, так и на этапе отстройки под конкретную задачу.

Все эти испытания могут быть проведены как в полностью автоматическом режиме, так и вручную для тонкой отстройки параметров, для создания в будущем программы испытания конкретного двигателя.

Вопросы?

Если у Вас возникли вопросы, возражения или предложения Вы можете их направить по обратной связи. Мы всегда рады помочь.