CAPECON – Civil UAV APplications & Economic Effectivity of Potential CONfiguration Solutions
Projekt CAPECON prowadzony był w ramach 5 Programu Ramowego UE. Jego celem było zbadanie możliwych zastosowań oraz ekonomicznych i technologicznych problemów związanych z budową i eksploatowaniem różnych rodzajów bezzałogowych statków latających. W części projektu związanej z wiropłatami zdecydowano o rozpatrywaniu dwóch konfiguracji: śmigłowca w układzie klasycznym, ze śmigłem ogonowym oraz śmigłowca z wirikami w układzie współosiowym.
W ramach tego projektu Zakład Automatyki i Osprzętu Lotniczego Politechniki Warszawskiej został zobowiązany do przeprowadzenia numerycznych symulacji obu konfiguracji śmigłowców, w lotach normalnych i awaryjnych.
Śmigłowiec w konfiguracji klasycznej zamodelowany został w programie FLIGHTLAB. Kadłub śmigłowca modelowany był jako ciało sztywne o sześciu stopniach swobody. Głowica wirnika była przegubowa, łożyskowana. Obciążenia aerodynamiczne modelowane były jako quasi-stacjonarne, obliczane metodą pasową dla danych współczynników aerodynamicznych profili łopat. Śmigło ogonowe zamodelowane zostało metodą Baileya.
Wykonano obliczenia dla zawisu i lotu poziomego śmigłowca w pełnym zakresie prędkości. Obliczano obciążenia głowicy wirnika śmigłowca, orientację przestrzenną oraz macierze stateczności i sterowności. Uzyskane wyniki potwierdziły poprawność koncepcji.
Śmigłowiec dwuwirnikowy z wirnikami w układzie współosiowym zamodelowany został przy użyciu programu Matlab. Na podstawie istniejącego w Zakładzie modelu ogólnego pojazdu został opracowany model śmigłowca.
Kadłub śmigłowca zamodelowano jako ciało sztywne o sześciu stopniach swobody. Głowice obu wirników w rozpatrywanej konfiguracji były huśtawkowe. Ze względu na badawczy charakter projektu możliwe było sterowanie każdym wirnikiem osobno lub sprzężenie sterowania skokiem wirników. Obciążenia aerodynamiczne modelowane były jako quasi-stacjonarne, obliczane metodą pasową dla danych współczynników aerodynamicznych profili łopat.
Wykonano obliczenia dla zawisu i lotu poziomego. Badano obciążenia wirników i kadłuba, orientację przestrzenną śmigłowca oraz macierze stateczności i sterowności.