Выпускник аэрокосмической инженерии первым провел летные испытания БПЛА с системой управления массой.

Он представил свои выводы в докладе на одной из двух ежегодных конференций Американского института аэронавтики и астронавтики, состоявшихся в июле в Вашингтоне, округ Колумбия.Исследовательскую группу, в которую входит Венгейт, возглавляет Атилла Доган, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники. Эта команда провела исчерпывающий поиск по существующим исследованиям, академическим статьям и публикациям и не нашла ничего похожего на то, что дала эта технология.

Венгейт заинтересовался этой концепцией еще будучи студентом, когда он принял участие в конкурсе, который требовал, чтобы БПЛА несли утяжеленный полезный груз, который находился не в центре самолета, и успешно сбрасывал его на цель. Задача заключалась в том, чтобы безопасно вернуть самолет на землю, придумав способ справиться с дисбалансом после падения. Он не смог выполнить эту задачу.

Именно тогда ему пришла в голову идея, что массы внутри самолета можно использовать не только для того, чтобы вернуть самолет в горизонтальное положение, но и для помощи в маневрировании самолета в разных направлениях.«Я промахнулся и понял, что элероны, рули высоты самолета можно полностью заменить, если я смогу разработать механизм, выполняющий те же действия, что и на обычном самолете», — сказал Венгейт.Элероны / рули высоты — это авиационный термин, который описывает подвижные поверхности, обычно около задней кромки крыла и хвоста соответственно.

Они контролируют крен и тангаж планера и влияют на маневры, как крен.«Я видел исследования, в которых топливо перераспределялось, чтобы помочь стабилизировать самолет, и мне было интересно, смогу ли я построить такой с массовыми исполнительными механизмами, которые будут постоянными в самолете», — сказал Венгейт.

Успешные испытания Vengate могут иметь важное значение для будущих самолетов, поскольку они позволят конструкторам отказаться от элеронов и рулей высоты, которые по своей сути увеличивают лобовое сопротивление. Удаление этих поверхностей управления сделало бы самолет намного более эффективным за счет значительного уменьшения лобового сопротивления, что позволило бы сэкономить топливо и деньги. Это также увеличило бы дальность полета самолета из-за экономии топлива.Эта технология также имеет потенциальное применение в самолетах-невидимках и гиперзвуковых самолетах, поскольку она сокращает количество поверхностей, которые могут усилить радиолокационную сигнатуру или привести к возникновению небезопасных температур, которые могут повредить самолет.

Предыдущие студенты Догана, который также является советником Венгейта, изучали, как управлять самолетом в строю и во время дозаправки в воздухе путем перераспределения топлива, и он взволнован открытиями Венгейта.«Мы показали, что перераспределение топлива между топливными баками может использоваться, чтобы помочь сбалансировать самолет, летящий в кильватере другого в воздушной дозаправке или групповом полете, что снижает или устраняет необходимость отклонения поверхностей управления», — сказал Доган. «Фактически, Конкорд перекачивал топливо взад и вперед по своему фюзеляжу, когда он стал сверхзвуковым, чтобы компенсировать недостаток лифтов».Венди Около, которая была одной из бывших докторантов Догана, провела обширное исследование того, как перераспределить топливо для поддержания горизонтального полета во время группового полета, и провела несколько лет, работая над этой проблемой в Исследовательской лаборатории ВВС.«Однако Сампатх сделал нечто уникальное, согласно нашим обзорам исследований, и тот факт, что он успешно применил свою теорию в полете, может иметь большое влияние на дизайн авиации будущего», — сказал Доган.

Венгейт начал свое исследование с использования среды моделирования, созданной Акифом Эртурком, другим докторантом Догана, чтобы проверить осуществимость и потенциальные преимущества его теории в компьютерном моделировании.Как только моделирование показало, что массовое приведение в действие может работать, Венгейт начал проектировать свой самолет, используя инструменты автоматизированного проектирования. Он построил его с нуля, используя лазерный резак, чтобы создать индивидуальные скобы, чтобы сформировать крылья и удерживать приводы на месте. Его самолет имел элероны, руль высоты и руль направления в дополнение к исполнительным механизмам на случай, если испытание не удастся.

Но он смог успешно использовать приводы для поворота самолета.«Я был взволнован, что моя идея сработала, и даже лучше, что никто еще не применил эту идею к самолету», — сказал Венгейт. «Я надеюсь провести свою карьеру, работая с БПЛА, и это отличное начало».Исследование, представленное Венгейтом, Около, Эртурком и Доганом, согласуется с основными темами глобального воздействия на окружающую среду и открытиями на основе данных, изложенными в Стратегическом плане на 2020 год: смелые решения | Глобальное влияние.

Одно из все более важных направлений исследований UTA — беспилотные летательные аппараты. Два года назад Научно-исследовательский институт UTA был включен в национальный консорциум, которому поручено интегрировать БПЛА в общее воздушное пространство. Доган и трое его коллег — Фрэнк Льюис, председатель Монкриф-О’Доннелл в UTARI и профессор электротехники; Камеш Суббарао, доценты кафедры машиностроения и авиакосмической техники; и Брайан Хафф, доцент кафедры промышленных и производственных систем; в составе команды UTA.Эта группа провела исследования, которые позволяют безопасно и надежно развертывать беспилотные летательные аппараты в гражданских, правоохранительных, военных и других целях.

UTA также выпустила беспилотные автомобильные системы для получения сертификатов бакалавриата и магистратуры для студентов, заинтересованных в карьере в одной из самых интересных инженерных областей страны.Кроме того, UTARI получила сертификат авторизации Федерального авиационного управления, который позволяет выполнять испытательные полеты БПЛА.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *