Rozbor aerodynamických vlastností motorové gondoly umístěné v ocasní ploše motorového větroně

Abstract

Tato práce se zabývá zhodnocením vlivu aerodynamického odporu motorové gondoly umístěné na ocasu větroně na jeho letové výkony. Je vypracována rešerše zaměřená na možnosti umístění přídavného pohonu na větroň se srovnáním jejich výhod a nevýhod. Pro porovnání letových výkonů větroně s motorovou gondolou na ocasu s větroněm s jinou konfigurací pohonu jsou použity v současnosti vyráběné větroně v různých výkonnostních kategoriích. Rozměry a tvar motorové gondoly jsou předběžně navrženy z prostorových požadavků na pohonnou jednotku při použití elektrického pohonu a rozměrů ocasu existujících větroňů. Odporové síly a koeficienty pro jednotlivé návrhy tvaru gondoly jsou následně určeny srovnáním odporu testovacího zmenšeného modelu ocasu bez gondoly a s gondolou. Pro výpočet odporu je použita simulace v CFD software Fluent, výsledky ze simulace jsou ověřeny měřením sil na zmenšeném modelu v aerodynamickém tunelu. Měřením v aerodynamickém tunelu je také zjištěn odpor motorové gondoly při použití spolu se sklopnou vrtulí s listy ve sklopeném stavu.

This thesis deals with drag analysis of a motor nacelle placed on the tail of a glider with respect to its effects on the glider's flight performance. A review is made on auxiliary power-plant placement configurations for gliders comparing their advantages and disadvantages. Current production gliders in different performance classes are used as a reference for comparing between flight performance of a glider with tail-mounted motor nacelle and a glider with other power-plant configurations. The shape and dimensions of the nacelle are estimated from motor space requirements for use of an electric motor and from tail dimensions of existing gliders. Drag forces and drag coefficients of the nacelle designs are then determined by comparing drag values on a reduced-scale test tail model with and without the motor nacelle. A simulation in Fluent CFD software is used for calculating drag forces with verification of the simulation results by measurement on a reduced-scale model in a wind tunnel. The wind tunnel measurements are also used to measure drag of the nacelle in combination with a folding propeller in the folded blade configuration.