Návrh UAV pro velmi nízká Reynoldsova čísla

Abstract

Cílem této práce je návrh rádiem řízeného modelu UAV pro velmi nízká Reynoldsova čísla. Mezi hlavní požadavky patří možnost létat v malé hale, nízká rychlost letu a dlouhá vytrvalost. Na základě studia aerodynamického chování při nízkých Reynoldsových číslech a rešeršní části halových modelů jsou definovány čtyři koncepty modelů -- jednoplošník, dvouplošník, samokřídlo s malou štíhlostí a samokřídlo s větší štíhlostí. U každého z nich je pomocí programu XFLR5 analyzován vliv různých geometrických parametrů na potřebný výkon. Zvolená optimální varianta samokřídla se dvěma elektromotory poskytuje nejnižší hodnotu potřebného výkonu ze zkoumaných návrhů, při zachování nízké rychlosti letu. V závěru práce je popsán předběžný návrh konstrukčního řešení samokřídla.

The aim of this thesis is to design a radio-controlled UAV model for very low Reynolds numbers. The main requirements include the ability to fly in a small hall, low flight speed and long endurance. Based on the studies of aerodynamic behaviour at low Reynolds numbers and subsequent research of existing indoor models, four model concepts are defined -- monoplane, biplane, flying wing with low aspect ratio and flying wing with greater aspect ratio. The influence of various geometric parameters on the required power is analyzed for each of them using the XFLR5 program. The selected concept of the flying wing equipped with two electric motors provides the lowest required power while maintaining a low flight speed. A preliminary design of the flying wing is presented at the end of the thesis.