RO137234A0 - Unmanned aircraft made of composite materials using additive manufacturing technologies - Google Patents
Unmanned aircraft made of composite materials using additive manufacturing technologies Download PDFInfo
- Publication number
- RO137234A0 RO137234A0 ROA202200572A RO202200572A RO137234A0 RO 137234 A0 RO137234 A0 RO 137234A0 RO A202200572 A ROA202200572 A RO A202200572A RO 202200572 A RO202200572 A RO 202200572A RO 137234 A0 RO137234 A0 RO 137234A0
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- unmanned aircraft
- wing
- afpc
- additive manufacturing
- fuselage
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Invenția se referă la un avion fără pilot, propulsat de G^sfiste' motoare y electrice, fabricat din materiale compozite utilizând tehnologii aditive, echipat cu cameră de termoviziune și cu sistem de control al zborului, capabil să îndeplinească misiuni de căutare și salvare.The invention refers to an unmanned aircraft, powered by G^sfiste' engines and electrics, manufactured from composite materials using additive technologies, equipped with a thermal imaging camera and flight control system, capable of performing search and rescue missions.
Se cunosc diferite tipuri de avioane fără pilot, realizate prin metode clasice de fabricare a materialelor compozite sau prin tehnologii aditive de fabricație.Different types of unmanned aircraft are known, made by classical methods of manufacturing composite materials or by additive manufacturing technologies.
Din brevetul CN106671402A, se cunoaște un avion fără pilot fabricat prin tehnologii aditive. Acest avion fără pilot a fost proiectat cu ajutorul soiturilor specifice și pregătit pentru fabricarea aditivă. Brevetul menționat prezintă următoarele dezavantaje: nu deține sistem de propulsie, distanța de zbor și plafonul de zbor sunt scăzute și depind de circulația atmosferică a aerului; nu sunt prevăzute sisteme electronice și de control asupra avionului fără pilot, nu sunt evidențiate calcule preliminare de aerodinamică privind performanțele de zbor.From patent CN106671402A, an unmanned aircraft manufactured by additive technologies is known. This unmanned aircraft has been designed using specific tools and prepared for additive manufacturing. The mentioned patent presents the following disadvantages: it does not have a propulsion system, the flight distance and the flight ceiling are low and depend on atmospheric air circulation; electronic and control systems on the unmanned aircraft are not provided, preliminary aerodynamic calculations regarding flight performance are not highlighted.
Din brevetul US 20150064299 Al, se cunoaște un avion fără pilot care cuprinde o bibliotecă de piese, o bază de date și un sistem de gestionare a pieselor. Baza de date este configurată pentru a stoca intrări care identifică o printare 3D a pieselor folosind fișierele salvate. Acest brevet prezintă următoarele dezavantaje: protejarea unei baze de date cu componente și a unui sistem de management aferente unui avion Boeing determină limitarea acestui brevet; nu există detalii cu privire la: materialele utilizate, procedeele de fabricare ale componentelor, sistemele de propulsie, sistemul de control a avionului, configurația avionului, asamblarea componentelor.From US patent 20150064299 Al, an unmanned aircraft comprising a parts library, a database and a parts management system is known. The database is configured to store entries that identify a 3D print of the parts using the saved files. This patent has the following disadvantages: protecting a component database and management system related to a Boeing aircraft causes this patent to be limited; there are no details regarding: the materials used, the manufacturing processes of the components, the propulsion systems, the control system of the aircraft, the configuration of the aircraft, the assembly of the components.
Avionul fără pilot fabricat din materiale compozite utilizând tehnologii aditive, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate, prin aceea că, în scopul obținerii sustentației, utilizează tehnologiile aditive atât pentru fabricarea componentelor din materiale compozite, cât și a sistemelor de propulsie din pulberi metalice, fiind echipat cu cameră de termoviziune și cu sistem de control al zborului, destinat misiunilor de căutare și salvare.The unmanned aircraft manufactured from composite materials using additive technologies, according to the invention, removes the mentioned disadvantages, in that, in order to obtain lift, it uses additive technologies both for the manufacture of components from composite materials and propulsion systems from metal powders, being equipped with thermal imaging camera and flight control system, intended for search and rescue missions.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția revendicată constă în aceea că avionul fără pilot fabricat prin tehnologii aditive din materiale compozite, utilizând sistemul de propulsie și echipat cu cameră de termoviziune și cu sistem de control al zborului, poate îndeplini misiuni de căutare și salvare.The technical problem that the claimed invention solves is that the unmanned aircraft manufactured by additive technologies from composite materials, using the propulsion system and equipped with a thermal imaging camera and a flight control system, can perform search and rescue missions.
Avionul fără pilot, cu aripi trapezoidale poziționate median, este construit în conformitate cu cerințele aerodinamice prevăzute de reglementările aeronautice în domeniu. Aripile au fost prevăzute cu trei lonjeroane de rigidizare poziționate la bordul de atac, la grosimea maximă a profilului și la bordul de fugă, fiind conectate de structura fuzelajului prin tije din fibră de carbon. Aripa este prevăzută cu eleroane pentru controlul axei de ruliu și cu flapsuri per portanței în cadrul procedurilor de decolare și de aterizare. Zborul avionului fără pilotThe unmanned aircraft, with trapezoidal wings positioned in the middle, is built in accordance with the aerodynamic requirements provided by the aeronautical regulations in the field. The wings were provided with three stiffening spars positioned at the leading edge, at the maximum profile thickness and at the trailing edge, being connected to the fuselage structure by carbon fiber rods. The wing is equipped with ailerons to control the roll axis and lift flaps during takeoff and landing procedures. Flight of the drone
RO 137234 AO prin intermediul sistemului de propulsie, care cuprinde două motoare electrice, poziționate pe structura aripilor printr-o componentă de tip nacelă.RO 137234 AO through the propulsion system, which includes two electric motors, positioned on the wing structure through a nacelle-type component.
Avionul fără pilot este constituit din fuzelaj, de formă cilindrică, fabricat din filament de fibră de sticlă, de care sunt fixate următoarele structuri: aripa, ampenajul orizontal și vertical, trenul de aterizare și camera de termoviziune. Pentru a oferi o rezistență cât mai bună modelului, joncțiunea aripii cu fuzelajul va fi fabricată, dintr-o singură piesă, prin procedeul de extrudare termoplastică a filamentului. Forma aerodinamică a fuzelajul asigură capacitatea de încărcare maximă, la o rezistență la înaintare cât mai redusă. Echipamentele electronice (acumulator, pilot automat, receptor, transmițător video) sunt poziționate cât mai aproape de centrul de greutate a avionului fără pilot pentru ca momentele de inerție să fie cât mai reduse. Fuzelajul prezintă decupaje care vor permite accesul la componentele electronice. De asemenea, pe structura fuzelajului se vor adăuga elemente de ranforsare, fabricate prin extrudare termoplatică, în zonele unde solicitările sunt mai intense (prinderea trenului de aterizare de fuzelaj, prinderea camerei de termoviziune de suprafața fuzelajului).The unmanned aircraft consists of a cylindrical fuselage, made of glass fiber filament, to which the following structures are attached: the wing, the horizontal and vertical empennage, the landing gear and the thermal imaging camera. In order to provide the best resistance to the model, the junction of the wing and the fuselage will be manufactured, in a single piece, by the process of thermoplastic extrusion of the filament. The aerodynamic shape of the fuselage ensures the maximum load capacity, at the lowest forward resistance. The electronic equipment (battery, autopilot, receiver, video transmitter) is positioned as close as possible to the center of gravity of the unmanned aircraft so that the moments of inertia are as low as possible. The fuselage has cutouts that will allow access to the electronic components. Also, reinforcing elements, manufactured by thermoplastic extrusion, will be added to the fuselage structure in the areas where the stresses are more intense (the attachment of the landing gear to the fuselage, the attachment of the thermal imaging camera to the surface of the fuselage).
Pentru ampenajul orizontal și ampenajul vertical a fost aleasă o configurație clasică, fiecare dintre acestea prezentând o suprafață fixă și una mobilă. Astfel, ampenajul orizontal prezintă stabilizatorul și profundor, iar ampenajul vertical prezintă direcție și derivă. Pentru a reduce rezistența la înaintare, indusă la capătul aripilor, au fost utilizate componente de tip aripioare, fabricate din fibră de sticlă. Pentru rularea, decolarea și aterizarea avionului fără pilot se utilizează un tren de aterizare triciclu, fabricat din fibră de carbon, neescamotabil, alcătuit din două brațe laterale și o bechie.A classic configuration was chosen for the horizontal and vertical empennages, each of which presents a fixed and a movable surface. Thus, the horizontal empennage presents the stabilizer and thruster, and the vertical empennage presents the rudder and drift. To reduce the drag induced at the wing tip, fin-type components made of fiberglass were used. A tricycle landing gear made of carbon fiber, non-retractable, consisting of two side arms and a rack, is used for taxiing, take-off and landing of the unmanned aircraft.
Fabricarea tuturor componentelor structurale, precum: fuzelaj, aripa, eleroane, flapsuri, aripioare, ampenaj orizontal, ampenaj vertical, tren de aterizare, se realizează utilizând filamente din materiale compozite, din fibră de sticlă sau fibră de carbon, prin procedeul aditiv de extrudare termoplastică. Realizarea componentelor motorului electric (rotor) se realizează prin intermediul procedeelor de fabricație aditivă metalice (sinterizare selectivă cu laserul).The manufacture of all structural components, such as: fuselage, wing, ailerons, flaps, fins, horizontal empennage, vertical empennage, landing gear, is carried out using filaments of composite materials, of glass fiber or carbon fiber, through the additive process of thermoplastic extrusion . The production of electric motor components (rotor) is carried out by means of metal additive manufacturing processes (selective laser sintering).
Avionul fără pilot fabricat prin tehnologii aditive din materiale compozite, este numit în continuare avion fără pilot AFPC.The unmanned aircraft manufactured by additive technologies from composite materials is hereinafter referred to as the AFPC unmanned aircraft.
Spre deosebire de soluțiile existente, avionul fără pilot AFPC, fabricat din materiale compozite utilizând tehnologii aditive prezintă următoarele avantaje:Unlike existing solutions, the AFPC unmanned aircraft, manufactured from composite materials using additive technologies, has the following advantages:
- realizarea fizică, într-un timp cât mai scurt, prin utilizarea tehnologiilor aditive din materiale compozite, fără a fi nevoie de matrițe pentru fiecare componentă a avionului;- physical realization, in the shortest possible time, by using additive technologies from composite materials, without the need for molds for each component of the plane;
- este deplasabil datorită sistemului de propulsie format din două motoare electrice;- it is movable thanks to the propulsion system consisting of two electric motors;
RO 137234 AO operare;RO 137234 AO operation;
localizează cu precizie obiectivele urmărite prin intermediul camerei cu termoviziune, fiind echipat cu sistem de control capabil să asigure managementul programat al zborului;it precisely locates the tracked targets through the thermal imaging camera, being equipped with a control system capable of ensuring the programmed management of the flight;
prezintă performanțe aerodinamice bune determinate cu ajutorul soiturilor specifice curgerii fluidelor;presents good aerodynamic performance determined with the help of specific fluid flow profiles;
autonomie mare datorită echipării avionului tară pilot cu elice pliabile și care pot transforma avionul propulsat într-un planor zburând ajutat de curenții de aer.high autonomy thanks to the equipping of the pilot land plane with folding propellers that can turn the powered plane into a flying glider assisted by air currents.
Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției, referitor la un avion tară pilot fabricat din materiale compozite utilizând tehnologii aditive, în legătură și cu figurile 1...12, care prezintă:An example of an embodiment of the invention is given below, referring to a pilot country plane manufactured from composite materials using additive technologies, also in connection with figures 1...12, which show:
- Fig.l, Vedere izometrică a avionului tară pilot;- Fig.l, Isometric view of the pilot country plane;
- Fig.2, Vedere frontală a avionului tară pilot;- Fig.2, Frontal view of the pilot country plane;
- Fig.3, Vedere laterală a avionului tară pilot;- Fig.3, Side view of the pilot country plane;
- Fig.4, Vedere de sus a avionului tară pilot;- Fig.4, Top view of the pilot country plane;
- Fig.5, Detaliu aripă - tije de carbon;- Fig.5, Wing detail - carbon rods;
- Fig.6, Structura aripii;- Fig.6, Structure of the wing;
- Fig.7, Detaliu aripă - zona bordurată de lipire;- Fig.7, Detail of the wing - bordered bonding area;
- Fig.8, Detaliu asupra structurii de rezistență a aripioarei;- Fig.8, Detail on the resistance structure of the fin;
- Fig.9, Structura fiizelajului;- Fig.9, Structure of the fuselage;
- Fig. 10, Structura de rezistență a ampenajului vertical;- Fig. 10, Resistance structure of the vertical empennage;
- Fig.l 1, Structura de rezistență a ampenajului orizontal;- Fig.l 1, Resistance structure of the horizontal empennage;
- Fig. 12, Etapele fabricării componentelor avionului tară pilot prin procedeul de extrudare termoplastică a filamentului compozit;- Fig. 12, The stages of manufacturing the components of the pilot plane by the thermoplastic extrusion process of the composite filament;
- Fig. 13, Etapele fabricării componentelor motorului electric prin procedeul de sinterizare selectivă cu laserul a pulberilor metalice;- Fig. 13, The stages of manufacturing electric motor components through the process of selective laser sintering of metal powders;
- Fig. 14, Divizarea pe tronsoane a avionului tară pilot.- Fig. 14, Segmentation of the pilot country plane.
Avionul tară pilot AFPC, conform invenției, prezintă o structură cu aripa 2 poziționată median, de formă trapezoidală, fabricată din fibră de carbon, atât învelișul 15, cât și structura de rezistență. Profilul aerodinamic utilizat a fost NACA 4415, atât la încastrare, cât și la extremitatea aripii. Pe structura aripii au fost atașate cele două nacele 16 pentru poziționarea și protejarea sistemelor de propulsie 3. Rigidizarea structurală a aripii a fost obținută prin utilizarea a două tije din fibră de carbon 17 și 18, conform Figurii 5.The AFPC pilot country aircraft according to the invention has a mid-wing 2 trapezoidal-shaped structure made of carbon fiber, both the skin 15 and the strength structure. The airfoil used was NACA 4415, both at the trim and at the wing tip. The two nacelles 16 were attached to the wing structure for positioning and protecting the propulsion systems 3. The structural stiffening of the wing was achieved by using two carbon fiber rods 17 and 18, according to Figure 5.
Structura de rezistență a aripii prezintă o configurație cu trei lonjeroane, confoThe strength structure of the wing features a three spar configuration, confo
RO 137234 AO astfel: un lonjeron 19 cu profil C, poziționat la bordul de atac al aripii, un lonjeron 20 cu profil C, necesar pentru preluarea solicitărilor din zona bordului de fugă a aripii care este prevăzut cu o suprafață cilindrică 21, prin interiorul cărora se vor introduce tije de carbon 18 necesare pentru a facilita ghidarea tronsoanelor de aripă fabricate prin tehnologii aditive, un lonjeron 22 cu profil X, de tip grindă cu zăbrele, care are scopul de a prelua solicitările din partea centrală a aripii și de poziționare a tijelor de carbon 17 prin suprafața cilindrică 23. Pentru reducerea masei avionului fără pilot AFPC și pentru a avea o ușurință în fabricație s-a ales ca nervurile de rezistență să fie poziționate pe suprafețele de lipire dintre tronsoanele aripii realizate prin tehnologii aditive, prin adăugarea unor borduri 24, de grosime de 3 mm (conform Figurii 7). Pe aripă a fost proiectată nacela 16, necesară pentru a proteja și rigidiza zona din apropierea sistemelor de propulsie. Această porțiune prezintă o rezistență ridicată, deoarece sistemele de propulsie determină vibrații și solicitări importante în exploatarea avionului fără pilot AFPC.RO 137234 AO as follows: a spar 19 with a C profile, positioned at the leading edge of the wing, a spar 20 with a C profile, necessary to take over the stresses in the area of the trailing edge of the wing which is provided with a cylindrical surface 21, through the inside of which carbon rods 18 necessary to facilitate the guidance of the wing sections manufactured by additive technologies will be inserted, an X-profile spar 22, type of lattice beam, which is intended to take the stresses from the central part of the wing and to position the rods of carbon 17 through the cylindrical surface 23. In order to reduce the mass of the AFPC unmanned aircraft and to have ease of manufacture, it was chosen that the resistance ribs be positioned on the bonding surfaces between the sections of the wing made by additive technologies, by adding some borders 24, 3 mm thick (according to Figure 7). Nacelle 16 was designed on the wing, needed to protect and stiffen the area near the propulsion systems. This portion presents a high resistance because the propulsion systems cause significant vibrations and stresses in the operation of the AFPC UAV.
Pentru controlul axei de ruliu, aripa a fost prevăzută cu eleroane 11, iar dispozitivele de hipersustentație utilizate pentru avionul fără pilot AFPC au fost flapsurile 10. Flapsurile 10 au fost dispuse la bordul de fugă a aripii, iar prin bracarea acestora se va mări portanța în etapele de decolare și aterizare.To control the roll axis, the wing was provided with ailerons 11, and the hypersustain devices used for the AFPC unmanned aircraft were flaps 10. Flaps 10 were arranged on the trailing edge of the wing, and by flapping them, the lift will be increased in take-off and landing stages.
Aripioarele 12 reduc rezistența indusă la vârfurile aripii și crește raportul dintre forța portantă și forța de rezistență la înaintare. Prin utilizarea dispozitivelor de tip aripioară 12, se reduce consumul de energie și crește performanța motoarelor electrice pentru modelul experimental. Aceste aripioare 12 au o structură similară cu cea a aripii, cu lonjeron 25 cu profil X și un lonjeron 26 cu profil I, pentru a facilita fabricarea prin tehnologii aditive, fără material suport și pentru a conferi o structură cu o rigiditate ridicată (conform Figurii 8).The fins 12 reduce the drag induced at the wingtips and increase the ratio of lift to drag. By using the fin-type devices 12, the power consumption is reduced and the performance of the electric motors for the experimental model is increased. These fins 12 have a structure similar to that of the wing, with a spar 25 with an X profile and a spar 26 with an I profile, to facilitate manufacturing through additive technologies, without support material and to confer a structure with high rigidity (according to Fig. 8).
Fuzelajul 1 cuprinde o structură de tip monococă, fabricat din fibră de sticlă, având următoarele componente: înveliș 27 și cadre de rigidizare 28. Cadrele de rigidizare sunt poziționate pe două direcții la un unghi de 45°, pentru o fabricare prin tehnologii aditive fără suport. S-a optat pentru soluția constructivă de tip monococă, pentru a se utiliza cât mai eficient spațiul interior a fuzelajului, dar și pentru o asamblare și fabricare cât mai ușor de realizat (conform Figurii 9). în zona frontală a fuzelajului a fost poziționată camera de termoviziune 13 utilizată la captarea unor imagini termice foarte clare, astfel încât să se îndeplinească misiune principală de căutare și salvare, a avionului fără pilot AFPC.The fuselage 1 comprises a monocoque structure, made of fiberglass, having the following components: skin 27 and stiffening frames 28. The stiffening frames are positioned in two directions at an angle of 45°, for additive manufacturing without support . The monocoque constructive solution was chosen, in order to use the interior space of the fuselage as efficiently as possible, but also for assembly and manufacturing as easy as possible (according to Figure 9). in the frontal area of the fuselage, thermal imaging camera 13 was positioned, used to capture very clear thermal images, so as to fulfill the main search and rescue mission of the AFPC unmanned aircraft.
Pentru ampenajul orizontal și ampenajul vertical s-a ales o configurație clasică, fiecare dintre acestea prezentând o suprafață fixă și una mobila. Astfel, ampenajul orizontal pr stabilizatorul 6 și profundorul 7, iar ampenajul vertical prezintă derivă 8 și direcția 9. XA classic configuration was chosen for the horizontal empennage and the vertical empennage, each of which presents a fixed and a movable surface. Thus, the horizontal empennage has the stabilizer 6 and the thruster 7, and the vertical empennage has drift 8 and direction 9. X
Ampenajul orizontal este poziționat în partea superioară a derivei, pentru a puteaiifi scc^^'The horizontal empennage is positioned in the upper part of the drift, to be able to scc^^'
RO 137234 AO zona de influență a aripii 2. Profilul aerodinamic, pentru cele două tipuri de ampenaje, a fost NACA 0015. Profilul NACA 0015 este un profil simetric și subțire, utilizat pentru a păstra ordinul de mărime a valorii portanței la bracarea profundorului sau a direcției, totodată prezentând o rezistență la înaintare minimă. Pentru fabricarea prin tehnologii aditive a ampenajelor s-a decis alegerea următoarelor structuri de rezistență: deriva 8, conține nervurile 29 poziționate la 45° și un lonjeron 30 de profil I, direcția 9 include un lonjeron de profil I 31, poziționat la 60° (conform Figurii 10). Stabilizatorul 6, prezintă structura de rezistență a aripii cu trei lonjeroane, astfel: un lonjeron 32, de profil C, poziționat la bordul de atac; un lonjeron 33, cu profil I poziționat spre bordul de fugă; un lonjeron central 34, cu structură grindă cu zăbrele, poziționat în zona de grosime maximă a corzii profilului aerodinamic. Structura de rezistență a profundorul are în componență un lonjeron 35 cu profil I (conform Figurii 11).RO 137234 AO the area of influence of the wing 2. The airfoil, for the two types of wings, was NACA 0015. The NACA 0015 airfoil is a symmetrical and thin airfoil, used to preserve the order of magnitude of the lift value when turning the thruster or direction, while presenting minimal forward resistance. For the manufacturing of the suspensions by additive technologies, it was decided to choose the following resistance structures: drift 8, contains ribs 29 positioned at 45° and an I-profile spar 30, direction 9 includes a I-profile spar 31, positioned at 60° (according to Figure 10). Stabilizer 6 presents the strength structure of the wing with three spars, as follows: a spar 32, profile C, positioned at the leading edge; a spar 33, with an I profile positioned towards the running board; a central spar 34, with lattice beam structure, positioned in the zone of maximum chord thickness of the airfoil. The resistance structure of the profundor is composed of a spar 35 with an I profile (according to Figure 11).
Trenul de aterizare principal 4 a avionului fără pilot AFPC va face posibilă rularea acestuia pe sol în condiții de siguranță fără deteriorarea aeronavei în timpul rulajului, decolării și aterizării. Configurația de tren de aterizare aleasă pentru acest avion este de tip triciclu, neescamotabil, format din două brațe laterale și bechie 5.The main landing gear 4 of the AFPC unmanned aircraft will make it possible to taxi it safely on the ground without damaging the aircraft during taxiing, takeoff and landing. The landing gear configuration chosen for this aircraft is a tricycle type, non-retractable, consisting of two side arms and a 5-barrel.
Tehnologiile de fabricație aditive utilizate la realizarea avionului fără pilot AFPC sunt următoarele: extrudarea termoplastică de filament compozit și sinterizarea selectivă cu laserul utilizând pudră metalică.The additive manufacturing technologies used to make the AFPC UAV are the following: thermoplastic composite filament extrusion and selective laser sintering using metal powder.
Extrudarea termoplastică a filamentului compozit reprezintă un proces de fabricație aditivă a componentelor tridimensionale prin adăugare strat peste strat a materialului compozit topit, pornind de la modelul digital tridimensional. Etapele principale ale fabricării unui tronson de aripă, din structura avionului fără pilot AFPC, sunt descrise în Figura 12. Ca la orice procedeu aditiv de fabricație se pornește de la modelul digital tridimensional ce urmează a fi fabricat. Modelul este salvat în format .stl (stereolitografie) și este importat în sistemul software dedicat fabricării prin procedeul de extrudare termoplastică. Modelul este pregătit pentru fabricare în sistemul software dedicat, prin stabilirea parametrilor de fabricare, specifici filamentului compozit utilizat. După stabilirea parametrilor, urmează salvarea fișierului G code și transmiterea acestuia către echipamentul utilizat, rezultând, în final, modelul fizic, tridimensional, fabricat prin procedeul de extrudare termoplastică (conform Figurii 12).Composite filament thermoplastic extrusion is a process of additive manufacturing of three-dimensional components by adding layer upon layer of molten composite material, starting from the three-dimensional digital model. The main stages of manufacturing a wing section, from the structure of the AFPC unmanned aircraft, are described in Figure 12. As with any additive manufacturing process, it starts from the three-dimensional digital model to be manufactured. The model is saved in .stl format (stereolithography) and is imported into the software system dedicated to manufacturing by the thermoplastic extrusion process. The model is prepared for manufacturing in the dedicated software system, by establishing the manufacturing parameters, specific to the composite filament used. After setting the parameters, the G code file is saved and transmitted to the equipment used, resulting, in the end, in the physical, three-dimensional model, manufactured by the thermoplastic extrusion process (according to Figure 12).
Sinterizarea selectivă cu laserul a pulberilor metalice reprezintă un procedeu de fabricație aditivă care pornește de la un model digital tridimensional și se materializează prin adăugare de straturi, succesive, de pulbere topită. Fasciculul mobil al laserului sinterizează selectiv stratul de pudră metalică, aflat pe platforma de lucru din interiorul cuvei, iar procesul se repetă/^ componenta este finalizată. Etapele principale de fabricare prin procedeul aditiv d^sinl^iSelective laser sintering of metal powders is an additive manufacturing process that starts from a three-dimensional digital model and materializes by adding successive layers of molten powder. The moving beam of the laser selectively sinters the metal powder layer on the work platform inside the vat, and the process is repeated/^ the component is completed. The main stages of manufacturing by the d^sinl^i additive process
RO 137234 AO selectivă cu laserul ale rotorului motorului electric au fost prezentate în Figura 13. Aceste etape constau în: proiectarea modelului digital tridimensional într-un sistem software specific, salvarea modelului în format .stl și importarea acestuia în sistemul software dedicat fabricării prin sinterizare selectivă cu laserul, generarea programului de fabricare, transmiterea codului (programului) de fabricare către echipamentul de fabricare aditivă, sinterizarea straturilor de pulbere aferente modelului proiectat, urmată de infiltrarea cu bronz, curățarea și obținerea modelului fizic, tridimensional, final.RO 137234 Selective laser AO of the electric motor rotor were shown in Figure 13. These steps consist of: designing the three-dimensional digital model in a specific software system, saving the model in .stl format and importing it into the software system dedicated to selective sintering manufacturing with the laser, generating the manufacturing program, transmitting the manufacturing code (program) to the additive manufacturing equipment, sintering the powder layers related to the designed model, followed by bronze infiltration, cleaning and obtaining the final, three-dimensional, physical model.
Fabricarea prin tehnologii aditive a avionului fără pilot AFPC se realizează prin împărțirea avionului pe tronsoane (conform Figurii 14). Tronsoanele sunt asamblate, prin lipire cu adeziv utilizat pentru materialele plastice, rezultând componentele structurale (aripă semiplan stâng și drept, aripioare, flapsuri, fuzelaj, profundor, stabilizator, derivă, direcție, tren de aterizare față și bechie) ale avionului fără pilot AFPC.The manufacturing by additive technologies of the AFPC unmanned aircraft is carried out by dividing the aircraft into sections (according to Figure 14). The sections are assembled, by gluing with an adhesive used for plastic materials, resulting in the structural components (left and right half-plane wing, wings, flaps, fuselage, thruster, stabilizer, drift, rudder, front landing gear and tail) of the AFPC unmanned aircraft.
Zborul avionului fără pilot AFPC se realizează prin intermediul sistemului de propulsie 3, compus din două motoare electrice, poziționate pe aripile avionului și prevăzute cu elice 36.The flight of the AFPC unmanned aircraft is carried out by means of the propulsion system 3, composed of two electric motors, positioned on the wings of the aircraft and equipped with propellers 36.
Modul de funcționare a avionului fără pilot AFPC este descris în cele ce urmează. în timpul asamblării componentelor avionului fără pilot AFPC se conectează servocomenzile prin intermediul tyelor de comandă la suprafețele comandă, atât de pe aripă (eleroane și flapsuri), cât și de pe ampenajul orizontal (profudor) și vertical (direcție). Servocomenzile sunt conectate la receptor, acesta din urmă fiind conectat la sistem de control al zborului. După poziționarea celor două motoare electrice pe aripă, acestea sunt conectate la regulatorul de turație, care la rândul lui este conectat la receptor. De asemenea, camera de termoviziune se conectează la transmițătorul video al sistemului de control a zborului. Prima etapă în funcționarea avionului fără pilot AFPC constă în pornirea stației radio de control de la sol și conectarea automată a acesteia la receptor. A doua etapă constă în verificarea comenzilor avionului fără pilot. A treia etapă este dedicată efectuării zborului după o misiune prestabilită: rulare - decolare - zbor ascensional - zbor de croazieră - zbor descendent - aterizare - rulare la sol. Prin intermediul sistemului de control al zborului, o persoană autorizată poate controla zborul avionului fără pilot AFPC prin operarea de la sol al acestuia.The operation of the AFPC drone is described below. during the assembly of the AFPC unmanned aircraft components, the servos are connected via control ties to the control surfaces, both on the wing (ailerons and flaps), as well as on the horizontal (probe) and vertical (steering) empennages. The servos are connected to the receiver, which is connected to the flight control system. After positioning the two electric motors on the wing, they are connected to the speed controller, which in turn is connected to the receiver. The thermal imaging camera also connects to the video transmitter of the flight control system. The first step in the operation of the AFPC UAV is to turn on the ground control radio station and automatically connect it to the receiver. The second stage consists of checking the drone's controls. The third stage is dedicated to performing the flight according to a predetermined mission: taxi - take-off - climb - cruise - descent - landing - taxi. Through the flight control system, an authorized person can control the flight of the AFPC unmanned aircraft by operating it from the ground.
RO 137234 AORO 137234 AO
BibliografieBibliography
1. ^^ΞΕΜΞΕ.-^M, Novei unmanned aerial vehicle (UAV) manufacturing method based on 3D printing technology, CN106671402A, 2017.1. ^^ΞΕΜΞΕ.-^M, Novei unmanned aerial vehicle (UAV) manufacturing method based on 3D printing technology, CN106671402A, 2017.
2. Rocke Robert Koreis, Three Dimensional Printing of Parts, US20150064299A1, 2013.2. Rocke Robert Koreis, Three Dimensional Printing of Parts, US20150064299A1, 2013.
3. Francis Froes, Boyer Rodney, Additive Manufacturing for the Aerospace Industry, Editura Elsevier Science Publishing, 2019.3. Francis Froes, Boyer Rodney, Additive Manufacturing for the Aerospace Industry, Elsevier Science Publishing, 2019.
4. Elhajjar Răni, Additive Manufacturing of Aerospace Composite Structures- Fabrication and Reliability, Editura SAE International, 2017.4. Elhajjar Răni, Additive Manufacturing of Aerospace Composite Structures- Fabrication and Reliability, SAE International Publishing House, 2017.
5. Leila Ladani, Additive Manufacturing of Metals: Materials, Processes, Tests, and Standards, DEStech Publications, 2021.5. Leila Ladani, Additive Manufacturing of Metals: Materials, Processes, Tests, and Standards, DEStech Publications, 2021.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA202200572A RO137234A0 (en) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | Unmanned aircraft made of composite materials using additive manufacturing technologies |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA202200572A RO137234A0 (en) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | Unmanned aircraft made of composite materials using additive manufacturing technologies |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO137234A0 true RO137234A0 (en) | 2023-01-30 |
Family
ID=85035469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA202200572A RO137234A0 (en) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | Unmanned aircraft made of composite materials using additive manufacturing technologies |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO137234A0 (en) |
-
2022
- 2022-09-19 RO ROA202200572A patent/RO137234A0/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107074358B (en) | Vertical take-off and landing aircraft | |
| KR20220074826A (en) | New Aircraft Design Using Tandem Wings and Distributed Propulsion System | |
| CN109606672A (en) | Tilting rotor formula aircraft with the rear rotor that can be verted downwards | |
| US10933975B2 (en) | Variable geometry airframe for vertical and horizontal flight | |
| KR20210047277A (en) | Tail sitter | |
| CN110116802A (en) | A kind of big loading small-sized unmanned aircraft of high universalizable | |
| CN205221105U (en) | Solar energy VTOL fixed wing uavs | |
| CN206664932U (en) | A kind of VTOL fixed-wing unmanned plane | |
| CN107097949A (en) | A kind of VTOL fixed-wing unmanned plane | |
| Winter et al. | Conceptual design structural sizing for urban air mobility | |
| CN114026023A (en) | Vertical takeoff and landing aircraft and related control method | |
| US20180354603A1 (en) | Aircraft wing structure | |
| CN113830301A (en) | Many rotor crafts of lift wing with control surface | |
| Saharudin | Development of tilt-rotor unmanned aerial vehicle (UAV): material selection and structural analysis on wing design | |
| CN109305356A (en) | A kind of tilting type vertical take-off and landing drone | |
| CN112550695A (en) | Vertical take-off and landing wingtip hinged combined unmanned aerial vehicle | |
| RO137234A0 (en) | Unmanned aircraft made of composite materials using additive manufacturing technologies | |
| Popica et al. | DESIGN, AERODYNAMIC ANALYSIS AND ADDITIVE MANUFACTURING OF A RADIO-CONTROLLED AIRPLANE | |
| CN213649899U (en) | Collapsible VTOL unmanned aerial vehicle | |
| Çoban et al. | Innovative morphing UAV design and manufacture | |
| Yangping et al. | Transition flight control and test of a new kind tilt prop box-wing VTOL UAV | |
| Chen et al. | Design, analysis and tests of a tri–tiltrotor aircraft | |
| Bramlette et al. | Design, Construction, and Flight Testing of the World's Fastest Micro-Scale Quadcopter | |
| WO2024100442A1 (en) | Dual-purpose vtol drone with the ability to use the aircraft and multirotor independently from the ground and air | |
| Anemaat et al. | High Efficiency 3-Surface Hybrid Single Aisle Commercial Transport Aircraft Design |