Тема: Двигатель внутреннего сгорания адаптированный для беспилотных летательных аппаратов

Беспилотный летательный аппарат - это мобильный, автономный летательный аппарат без экипажа на борту, запрограммированный на выполнения поставленных задач. За последние годы беспилотные летательные аппараты находились в постоянном процессе модернизации. Миниатюризация вычислительных систем и развитие спутниковой навигации позволили уменьшить габариты, массу, стоимость БПЛА. В настоящее время сложно представить процесс деятельности человека без вспомогательного, важного и нужного беспилотного летательного аппарата. Беспилотные летательные аппараты используются в разных сферах деятельности человека: научных исследованиях, военной разведки, мониторинге погоды и экологической обстановки [12].
Актуальность темы состоит в том, что беспилотные летательные аппараты (БПЛА) на данный момент пользуются большим спросом, охватывают большую сферу услуг и продолжают стремительно развиваться. Беспилотные летательные аппараты используют либо двигатель внутреннего сгорания (ДВС), либо электродвигатель. Каждый имеет свои плюсы и минусы.
Невозможно представить ни один исправный и выдающий высокие показатели по мощности и качеству сборки двигатель внутреннего сгорания в беспилотных летательных аппаратах, без грамотной модернизации двигателя и рассмотрения мероприятий для адаптирования его к условиям работы в воздухе.
История выбранного двигателя для бакалаврской работы начинается в 1970 году, Рыбинским моторостроительным заводом был изготовлен первый снегоход «БУРАН» с двигателем от мотоцикла «ИЖ ЮПИТЕР - 3». Однако мощности данного двигателя не хватало, для того чтобы справляться с поставленной задачей в эксплуатационных условиях, и в 1971 году был спроектирован двигатель РМЗ - 640 [5].
При адаптации двигателя внутреннего сгорания к эксплуатации в воздухе могут возникнуть проблемы и неисправности в системах смазки и охлаждения из-за переохлаждения. При переохлаждении двигателя происходит ухудшение смесеобразования, происходит увеличение расход топлива, так же снижается мощность двигателя, вследствие всего этого увеличивается износ компонентов двигателя. Но так как снегоходы эксплуатируются зимой и в районах, где преобладает снег, а, значит, и морозы воздушное охлаждение двигателя и температурный режим были заложены заведомо с запасом, учитывая температуру эксплуатации снегохода. Это означает, что система охлаждения и система смазки не нуждается в дополнительных мероприятиях связанных с проблемой переохлаждения, вследствие низкой температуры воздуха в небе.
Дальше речь пойдет о самом двигателе, он имеет повышенные тяговые возможности, большой запас литровой мощности , что позволяло снегоходу преодолевать суровые снежные условия. Двигатель имеет совместную систему смазки и топлива, что является особенностью двухтактных двигателей, при которой масло в определенных пропорциях смешивается с топливом при заполнении топливного бака и попадает в картер двигателя при его работе.
Купить

В выпускной квалификационной работе была рассмотрена возможность применения двухтактного бензинового двигателя внутреннего сгорания от снегохода Буран РМЗ 640 в актуальной на сегодняшний день теме, беспилотных летательных аппаратов. Произведены основные расчеты двигателя: тепловой расчет, тепловой баланс, кинематический расчет,
динамический расчет, прочностной расчет, расчет систем смазки, охлаждения, питания двигателя.
В результате расчетов получено:
• максимальная мощность при номинальных оборотах n = 5000 мин-1 составила 45.81 кВт;
• общее количество теплоты, введённых в двигатель с топливо при номинальных оборотах n = 5000 мин-1 равно 152,85 Дж/c ;
Для адаптации двигателя к работе в воздухе были предложены мероприятия, позволяющие двигателю работать в полную мощность.
Приведены мероприятия направленные на понижение шума двигателя и увеличению безопасности. Проведена проверка на удовлетворение нормам шума, безопасности, токсичности, которая показала, что спроектированный двигатель соответствует нормам шума по ГОСТ Р 52231-04, нормам ограничения токсичности ОСТ 37.001.234-84.
Анализ проведённых расчетов и мероприятий показал, что спроектированный двигатель действительно может использоваться в беспилотных летательных аппаратах. Способен конкурировать с современными аналогами.
Купить