[Работа с 3D-графикой, Робототехника, 3D-принтеры, DIY или Сделай сам] Как я делал свой самолёт
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
Здравствуйте, дорогие Хабровчане!
Меня зовут Константин Томаревский. Я инженер компании Deutsche Telekom IT Sotutions. Хотел поделиться с Вами своей давней задумкой, которую пытаюсь воплотить в «железе».
По образованию я авиационный инженер. Когда я поступал в Университет СПбГПУ, я мечтал о том, что буду конструировать самолёты (ну или космические ракеты), буду работать в каком-нибудь конструкторском бюро и проводить рабочие дни за математическими расчётами, лабораторными стендами и полевыми испытаниями. Я закончил Университет, получив там очень много теоретических знаний, но ни разу не прикоснувшись к настоящей практике. Прошло уже много времени, но мысль о том, что мои знания так и остались знаниями, и не воплотились в практической плоскости, не покидала меня и я решил попробовать сделать пусть и совсем не большой, но реально функционирующий по всем правилам летательный аппарат.
Первоначальная идея
Мой университетский профиль – это системы управления летательными аппаратами. Мне всегда было интересно, как ведёт себя летательный аппарат (планер, самолёт) в зависимости от управления им, то есть от того, каким образом отклоняются его управляющие поверхности, как быстро и в какой конфигурации. Ещё один интересный момент – эффективность управляющих плоскостей. На разной скорости полёта их отклонение действует на летательный аппарат с разными усилиями. Если подобрать отклонения для разных скоростей, можно сделать мягкое управление летательным аппаратом.
Первая идея заключалась в приобретении готовой полноценной модели планера и проектирования радиоуправления со встроенной системой автоматизированного управления, в том числе и автопилотом. По радиочасти я продвинулся достаточно далеко и собрал два одинаковых приёмопередатчика для отработки цифрового канала управления. Об этом, если будет интересно, расскажу в другом посте.
После продолжительных поисков я понял, что хочу создать с нуля не только систему управления, но и сам планер, чтобы это был мой планер, не похожий ни на какой другой. Было не очень интересно повторять то, что уже создано.
Развитие идеи
Когда-то давно, ещё в школьные времена, я ходил на радиокружок. Рядом с ним на этаже располагались также судомодельный и авиамодельный. Я иногда заходил к авиамоделистам и смотрел как они работают. Когда начал заниматься этим проектом, прошерстил Интернет на предмет технологии создания авиамоделей, пересмотрел много роликов на YouTube и понял, что этого мне мало. Я не хочу создавать одиночную модель из чего попало. Нужна была настоящая технология, с помощью которой, воспользовавшись ей единожды, я смогу делать одинаково точные модели в любом количестве. Как на конвейере. Выбор незамедлительно пал на 3D-моделирование и 3D-печать. Эти технологии позволяют создавать самые разнообразные формы аэродинамических поверхностей с большой точностью.
Расчёт планера
Та ещё задачка. Прежде всего нужно было определиться с размерами. Забегая вперёд, от этого зависело то, как придётся резать модель для того, чтобы её можно было напечатать на 3D принтере – область печати не «резиновая». Я принял решение, что это будет узкофюзеляжный низкоплан с классическим хвостовым оперением. Я задал следующие параметры:
- длина корпуса: 90 см
Параметры крыла:
- размах: 130 см
- удлинение: 7,8
- сужение 2,5
- площадь: 2160 кв. см
- геометрическая крутка — 4 градуса
- аэродинамическая крутка — нет
- поперечное V — 5 градусов
- профиль крыла — ЦАГИ-718 14%
Двигатель:
- электрический бесколлекторный
- заявленная тяга двигателя ~ 10Н
- Двухлопастной винт 10 Х 7
Трёхопорное шасси – с основными стойками под крыльями и носовой стойкой. Все шасси убирающиеся, переднее шасси может поворачиваться. При массе всей конструкции со всеми силовыми и управляющими компонентами и электроникой 1,8 кг расчётная скорость взлёта при угле атаки 12 градусов примерно 10 м/с.
Проектирование
На первом курсе университета у нас была инженерная графика на компьютере в среде «Компас». Поэтому и сейчас выбор среды моделирования пал именно на него. Только тогда 3D мы не проходили, поэтому пришлось эту область осваивать самому. И это оказалось безумно интересно! Вот что получилось:
Ну или так:
3D печать
Для печати был приобретён один из самых простых 3D принтеров. На самом деле, расчёт планера, проектирование и печать были тесно переплетены. Дойдя на определённом этапе до проектирования и печати, приходилось часто возвращаться назад и пересматривать расчёты, первоначальные параметры. Что-то было слишком сложно реализовать с учётом ограниченной области печати принтера и особенностей печати, что-то просто отбросилось за ненадобностью. Некоторые части (например крылья), пришлось перепроектировать с учётом прочности пластика (утолщать стенки). Ещё одной из задач было сделать так, чтобы не было ни одного клееного или паянного соединения. Я старался проектировать модель таким образом, чтобы некоторые части можно было перепроектировать и перепечатать, не затрагивая всю модель. После долгих усилий и примерно 230 часов печати и перепечатывания получилось следующее:
Я начинал проектирование модели с хвоста. Первым печатался также хвост. От этого качество печати хвоста не лучшее. Постепенно осваивая печать, я довёл её до довольно высокого качества. Масса всей конструкции получилась чуть больше 2 кг что оказалось несколько больше проектной.
Вид с хвоста:
Передняя стойка шасси:
Расположение двигателя:
Промежуточный итог
Что мы имеем по внутреннему оснащению:
- Двигатель
- Литий-полимерный аккумулятор на 6000 миллиампер-часов
- 6 сервоприводов
- 3 стойки шасси
Лётных испытаний ещё не проводилось. Надо ещё много чего доделать. Кроме того, я ещё не определился с выбором пульта управления. Об этом буду рассказывать в следующих постах.
Вспомним старый добрый спор, всколыхнувший в своё время многие форумы в Интернете – взлетит или не взлетит?
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:
- [DIY или Сделай сам] Листовые материалы в корпусостроении — обзор и технологии
- [3D-принтеры] Высокотемпературную 3D-печать – в массы (перевод)
- [Разработка под Arduino, DIY или Сделай сам] Механико-цифровые часы из стальных шариков (перевод)
- [История IT, Старое железо, DIY или Сделай сам, Игры и игровые приставки] Как заставить Arduino петь как ZX Spectrum. Часть 2: музыка Dizzy IV на Arduino Nano
- [Киберпанк, Робототехника, Искусственный интеллект, Будущее здесь, Инженерные системы] Китай практикует запуск “роя” дронов-смертников, начиненных взрывчаткой
- [Работа с 3D-графикой, Обработка изображений, Компьютерная анимация, Научно-популярное] Image Processing изображений из космоса для CG
- [Робототехника, IT-компании] SoftBank рассматривает продажу Boston Dynamics южнокорейской Hyundai за $1 миллиард
- [Работа с 3D-графикой, Отладка, Тестирование игр, Прототипирование, Управление персоналом] История о желании думать, работать и творить
- [API, DIY или Сделай сам, Голосовые интерфейсы] Вентилятор для zwift с алисой
- [Программирование микроконтроллеров, Разработка на Raspberry Pi, DIY или Сделай сам, Здоровье] Затерянные в тумане, или Увлекательные приключения в мире АПР *
Теги для поиска: #_rabota_s_3dgrafikoj (Работа с 3D-графикой), #_robototehnika (Робототехника), #_3dprintery (3D-принтеры), #_diy_ili_sdelaj_sam (DIY или Сделай сам), #_kompas_3d;3dmodelirovanie (компас 3d;3d-моделирование), #_blog_kompanii_deutsche_telekom_it_solutions_(ex_tsystems) (
Блог компании Deutsche Telekom IT Solutions (ex T-Systems)
), #_rabota_s_3dgrafikoj (
Работа с 3D-графикой
), #_robototehnika (
Робототехника
), #_3dprintery (
3D-принтеры
), #_diy_ili_sdelaj_sam (
DIY или Сделай сам
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 21:13
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
 Здравствуйте, дорогие Хабровчане! Меня зовут Константин Томаревский. Я инженер компании Deutsche Telekom IT Sotutions. Хотел поделиться с Вами своей давней задумкой, которую пытаюсь воплотить в «железе». По образованию я авиационный инженер. Когда я поступал в Университет СПбГПУ, я мечтал о том, что буду конструировать самолёты (ну или космические ракеты), буду работать в каком-нибудь конструкторском бюро и проводить рабочие дни за математическими расчётами, лабораторными стендами и полевыми испытаниями. Я закончил Университет, получив там очень много теоретических знаний, но ни разу не прикоснувшись к настоящей практике. Прошло уже много времени, но мысль о том, что мои знания так и остались знаниями, и не воплотились в практической плоскости, не покидала меня и я решил попробовать сделать пусть и совсем не большой, но реально функционирующий по всем правилам летательный аппарат.  Первоначальная идея Мой университетский профиль – это системы управления летательными аппаратами. Мне всегда было интересно, как ведёт себя летательный аппарат (планер, самолёт) в зависимости от управления им, то есть от того, каким образом отклоняются его управляющие поверхности, как быстро и в какой конфигурации. Ещё один интересный момент – эффективность управляющих плоскостей. На разной скорости полёта их отклонение действует на летательный аппарат с разными усилиями. Если подобрать отклонения для разных скоростей, можно сделать мягкое управление летательным аппаратом. Первая идея заключалась в приобретении готовой полноценной модели планера и проектирования радиоуправления со встроенной системой автоматизированного управления, в том числе и автопилотом. По радиочасти я продвинулся достаточно далеко и собрал два одинаковых приёмопередатчика для отработки цифрового канала управления. Об этом, если будет интересно, расскажу в другом посте. После продолжительных поисков я понял, что хочу создать с нуля не только систему управления, но и сам планер, чтобы это был мой планер, не похожий ни на какой другой. Было не очень интересно повторять то, что уже создано. Развитие идеи Когда-то давно, ещё в школьные времена, я ходил на радиокружок. Рядом с ним на этаже располагались также судомодельный и авиамодельный. Я иногда заходил к авиамоделистам и смотрел как они работают. Когда начал заниматься этим проектом, прошерстил Интернет на предмет технологии создания авиамоделей, пересмотрел много роликов на YouTube и понял, что этого мне мало. Я не хочу создавать одиночную модель из чего попало. Нужна была настоящая технология, с помощью которой, воспользовавшись ей единожды, я смогу делать одинаково точные модели в любом количестве. Как на конвейере. Выбор незамедлительно пал на 3D-моделирование и 3D-печать. Эти технологии позволяют создавать самые разнообразные формы аэродинамических поверхностей с большой точностью. Расчёт планера Та ещё задачка. Прежде всего нужно было определиться с размерами. Забегая вперёд, от этого зависело то, как придётся резать модель для того, чтобы её можно было напечатать на 3D принтере – область печати не «резиновая». Я принял решение, что это будет узкофюзеляжный низкоплан с классическим хвостовым оперением. Я задал следующие параметры:
Параметры крыла:
Двигатель:
Трёхопорное шасси – с основными стойками под крыльями и носовой стойкой. Все шасси убирающиеся, переднее шасси может поворачиваться. При массе всей конструкции со всеми силовыми и управляющими компонентами и электроникой 1,8 кг расчётная скорость взлёта при угле атаки 12 градусов примерно 10 м/с. Проектирование На первом курсе университета у нас была инженерная графика на компьютере в среде «Компас». Поэтому и сейчас выбор среды моделирования пал именно на него. Только тогда 3D мы не проходили, поэтому пришлось эту область осваивать самому. И это оказалось безумно интересно! Вот что получилось:  Ну или так:  3D печать Для печати был приобретён один из самых простых 3D принтеров. На самом деле, расчёт планера, проектирование и печать были тесно переплетены. Дойдя на определённом этапе до проектирования и печати, приходилось часто возвращаться назад и пересматривать расчёты, первоначальные параметры. Что-то было слишком сложно реализовать с учётом ограниченной области печати принтера и особенностей печати, что-то просто отбросилось за ненадобностью. Некоторые части (например крылья), пришлось перепроектировать с учётом прочности пластика (утолщать стенки). Ещё одной из задач было сделать так, чтобы не было ни одного клееного или паянного соединения. Я старался проектировать модель таким образом, чтобы некоторые части можно было перепроектировать и перепечатать, не затрагивая всю модель. После долгих усилий и примерно 230 часов печати и перепечатывания получилось следующее:  Я начинал проектирование модели с хвоста. Первым печатался также хвост. От этого качество печати хвоста не лучшее. Постепенно осваивая печать, я довёл её до довольно высокого качества. Масса всей конструкции получилась чуть больше 2 кг что оказалось несколько больше проектной. Вид с хвоста:  Передняя стойка шасси:  Расположение двигателя:  Промежуточный итог Что мы имеем по внутреннему оснащению:
Лётных испытаний ещё не проводилось. Надо ещё много чего доделать. Кроме того, я ещё не определился с выбором пульта управления. Об этом буду рассказывать в следующих постах. Вспомним старый добрый спор, всколыхнувший в своё время многие форумы в Интернете – взлетит или не взлетит? =========== Источник: habr.com =========== Похожие новости:
Блог компании Deutsche Telekom IT Solutions (ex T-Systems) ), #_rabota_s_3dgrafikoj ( Работа с 3D-графикой ), #_robototehnika ( Робототехника ), #_3dprintery ( 3D-принтеры ), #_diy_ili_sdelaj_sam ( DIY или Сделай сам ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 21:13
Часовой пояс: UTC + 5