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Liu, Zhen (2011)
Languages: English
Types: Article
Subjects: Nanodrone, Rotors contrarotatifs, Ultra-bas nombre de Reynolds, Banc d'essai pour les performances statiques des nanos rotors contrarotatifs, Rotors contrarotatifs avec la pale de mouvement bio-inspiré, 621.042
En raison de la complexité des situations de la sécurité intérieure et de la guerre contre le terrorisme, nanodrone a été proposé comme un nouveau drone à moins que 7,5 cm en longueur, la hauteur ou la largeur, et GTOW moins ou égal que 10 g avec une charge supérieure à 2 g qui peut pénétrer dans les bâtiments, regarder fixement, distinguer les les objectifs et transmettre des données à basse vitesse ou en vol stationnaire sans être détecté. Par conséquent, nanodrone a besoin d'être conçu pour améliorer les capacités permettant la collecte en temps opportun des renseignements de sécurité globale dans l'espace étroit. En raison de la petite dimension, le faible poids, l'ultra-bas nombre de Reynolds opérationnelles, et l'exigence de vol stationnaire, la conception de nanodrone est un défi. Comme une nouvelle conception, plusieurs modes de vol de nanodrone ont d'abord été étudiés pour sélectionner un modèle approprié. Après la sélection du mode de vol à voilure tournante, nanos rotors contrarotatifs avec une dimension à 7,5 cm et de poussée à 10 g, a été conçu et fabriqué. Successivement, les bancs d'essai ont été conçus et expériences ont été réalisées pour évaluer des performances propulsives statique de seul rotor. Et banc d'essai fondé sur le 2 N balance nouvellement acquises été conçu pour les mesures de rotors contrarotatifs. Les performances en vol stationnaire des rotors contrarotatifs ont été évalué expérimentalement et numériquement. La simulation instationnaire de la pale avec le mouvement bio-inspirés ont été effectuées fondé sur le solveur de Navier-Stokes préconditionné compressible avec des techniques de maille chimère afin d’améliorer les performances propulsives des rotors contrarotatifs. Enfin, un concept préliminaire du nanodrone a été proposé avec inclinaison supérieure mode de commande du rotor. Due to the complex situations of homeland security and anti-terrorism, Nano Air Vehicle (NAV) was proposed as a new conceptual unmanned air vehicle less than 7.5 cm in length, height or width, and GTOW less than or equal to 10 g with a payload greater than 2 g which can autonomously penetrate into buildings, stare, spot targets and transmit data at a low speed or hovering mode without being detected. Therefore, NAV requires to be designed to improve the capabilities enabling the timely collection of comprehensive intelligence information in narrow space. Because of the small dimension, the small weight, the ultra-low operational Reynolds number, and requirement of hover, the design of NAV is a challenge. As a new conception, several conventional flight modes of NAV were firstly studied to select an appropriate one. After the selection of rotary-wing flight mode, nano coaxial rotor with dimension of 7.5 cm and thrust of about 10 g was designed and fabricated. Successively, test benches were designed and experiments were performed to evaluate the static propulsive performance of single rotors. And test bench based on newly acquired 2 N internal sting balance was also designed for nano coaxial rotor measurement. The hover performance of nano coaxial rotor was evaluated experimentally and computationally. Unsteady simulation of bio-inspired blade motion were performed based on preconditioned compressible Navier-Stokes solver with chimera grid techniques aiming at improve the propulsive performance of nano coaxial rotor. Finally, a preliminary concept of coaxial-rotor NAV was proposed with tilting upper rotor control mode.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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