Metodyka projektowania cienkościennych integralnie usztywnianych, lotniczych struktur nośnych

Projekt realizowany w ramach konkursu LIDER 4 organizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.
Lata realizacji 2014-2016

Zobacz więcej

Projekt


Zakres realizowanych prac

Prace prowadzone w projekcie podzielono na trzy zasadnicze grupy zagadnień.

Pierwszą grupę stanowiły badania nad problematyką zwiększania obciążenia krytycznego oraz analizę stanów pokrytycznych cienkościennych ustrojów nośnych na przykładzie żebrowanych płyt poddanych ścinaniu symulujących fragmenty pokrycia statków powietrznych. Prowadzone badania obejmowały zarówno próby statyczne jak i zmęczeniowe ustrojów wytwarzanych z materiałów metalowych oraz z kompozytów na bazie włókien węglowych.

Na potrzeby badań struktur kompozytowych zaprojektowano również bezzałogowy statek powietrzny (BSP) nazwany od akronimu projektu TWISST-2. Samolot o rozpiętości skrzydeł 2,65 m oraz masie startowej do 15 kg wyposażono w silnik elektryczny, z możliwością zastąpienia go napędem spalinowym. Podjęte w ramach tego zadania działania obejmowały opracowanie oprogramowania komputerowego umożliwiającego prowadzenie obliczeń dotyczących aerodynamiki, obciążeń oraz osiągów statków powietrznych. Prace umożliwiły również wdrożenie nowoczesnych technologii wytwarzania cienkościennych struktur kompozytowych. Badania eksperymentalne obejmowały porównywanie wpływu technologii oraz sposobu wzmacniania konstrukcji na właściwości wytrzymałościowe pierwszorzędowych elementów struktury nośnej BSP. Dowodem poprawności przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych był pomyślny oblot samolotu. Dalsze prace umożliwią, w zależności od zabudowanego wyposażenia, na wykorzystanie konstrukcji w zagadnieniach związanych z obserwacją lotniczą, pomiarami geodezyjnymi i kartograficznymi, testami aparatury badawczej, pomiarowej i telemetrycznej w warunkach lotu. Ponadto planowane jest wykorzystywanie BSP TWISST-2 w celach naukowych i dydaktycznych jako latające laboratorium.

Trzecią grupą zagadnień rozpatrywanych w ramach projektu była możliwość wykorzystania technologii addytywnych, popularnie zwanych drukiem 3D, do wytwarzania tanich, bezzałogowych statków powietrznych. Przeprowadzono szereg badań o charakterze podstawowym czego efektem było m. in. opracowanie bezzałogowego statku powietrznego TWISST-ter, którego struktura nośna wykonana została w całości z zastosowaniem druku 3D.