TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BỘ MÔN KỸ THUẬT HÀNG KHÔNG -------- NGHIÊN CỨU THUYẾT TRÌNH BÁO CÁO ĐỀ TÀI THI ẾT KẾ AUTOGYRO MỘT CHỖ NGỒI GVGD : PGS TS NGUYỄN THIỆN TỐNG Lớp : GT11HK Họ và tên : Bùi Sơn Tâm MSSV : G1103016 Nhóm : Autogyro Nội dung đảm nhận: Nguyên lý hoạt động và cấu tạo autogyro TP Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 05 năm 2015
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
BỘ MÔN KỸ THUẬT HÀNG KHÔNG
--------
NGHIÊN CỨU THUYẾT TRÌNH
BÁO CÁO ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ AUTOGYRO MỘT CHỖ NGỒI
GVGD : PGS TS NGUYỄN THIỆN TỐNG
Lớp : GT11HK
Họ và tên : Bùi Sơn Tâm
MSSV : G1103016
Nhóm : Autogyro
Nội dung đảm nhận: Nguyên lý hoạt động và cấu tạo autogyro
TP Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 05 năm 2015
THIẾT KẾ AUTOGYRO MỘT CHỖ NGỒI
BÙI SƠN TÂM- G1103016 2
MỤC LỤC
DANH SÁCH HÌNH ẢNH ................................................................................................................................ 3
1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AUTOGYRO .................................................................................................. 4
1.1 Lịch sử hình thành và phát triển autogyro .................................................................. 4
1.2 Giới thiệu về autogyro ................................................................................................ 5
1.3 Cấu tạo ........................................................................................................................ 8
2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA AUTOGYRO ................................................................................. 11
2.1 Các thành phần lực trên autogyro............................................................................. 12
2.2 Nguyên lý tự quay Autorotation ............................................................................... 14
2.2.1 Bay thẳng đứng......................................................................................................................... 14
2.2.2 Trường hợp bay tới ................................................................................................................... 17
2.3 Lý thuyết phần tử cánh ............................................................................................. 18
2.3.1 Trường hợp bay thẳng đứng ..................................................................................................... 18
3 NHU CẦU SỬ DỤNG AUTOGYRO TẠI VIỆT NAM .......................................................................... 21
4 TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ .................................................................................................. 22
THIẾT KẾ AUTOGYRO MỘT CHỖ NGỒI
BÙI SƠN TÂM- G1103016 3
DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Hình vẽ 2D của autogyro đơn giản ........................................................................... 5
Hình 1.2 Autogyro loại kéo ..................................................................................................... 6
Hình 1.3 Autogyro loại đẩy được sử dụng thông dụng ngày nay ............................................ 6
Hình 1.4 Autogyro ................................................................................................................... 7
Hình 1.5 Helicopter .................................................................................................................. 7
Hình 1.6 Cấu tạo autogyro hiện đại ngày nay.......................................................................... 8
Hình 1.7 Hệ thống rotor Semirigid .......................................................................................... 8
Hình 1.8 Hệ thống rotor Fully articulated ................................................................................ 9
Hình 1.9 Aurtogyro với hệ thống đuôi đứng và ngang .......................................................... 10
Hình 2.1 Quá trình cất và hạ cánh của autogyro .................................................................... 11
Hình 2.2 Các lực tác dụng lên Autogyro ............................................................................... 12
Hình 2.3 Dòng khí đi qua airfoil ............................................................................................ 13
Hình 2.4 Lực nâng tạo ra trên autogyro ................................................................................. 13
Hình 2.5 Lực tác dụng trên các phương chiếu Autogyro....................................................... 14
Hình 2.6 Các vùng trên rotor khi hoạt động ở chế độ autorotation ....................................... 15
Hình 2.7 Các vùng trên rotor khi hoạt động ở chế độ autorotation thẳng đứng .................... 16
Hình 2.8 Các vùng trên rotor khi hoạt động ở chế độ autorotation đi tới .............................. 17
Hình 2.9 Góc và phương vị cánh trong mặt phẳng quay ....................................................... 18
Hình 2.10 Lực tác dụng lên một phần tử cánh khi autorotation thẳng đứng ......................... 19
Hình 3.1 Diện tích rừng, sự phân bố và độ che phủ rừng ở Việt Nam .................................. 21
Hình 4.1 Biểu đồ công suất bay bằng theo góc đặt cánh ....................................................... 24
Hình 4.2 Biểu đồ công suất cất cánh theo góc đặt cánh ........................................................ 24
Hình 4.3 Biểu đồ công suất động cơ theo góc đặt cánh ......................................................... 25
Hình 4.4 Công suất động cơ theo vận tốc bay tới .................................................................. 25
Hình 4.5 Động cơ Rotax 447 UL SCDI 40 HP ...................................................................... 26
Hình 4.6 Đồ thị công suất- số vòng quay động cơ Rotax 447 UL ......................................... 26
Hình 4.7 Đồ thị moment xoắn- số vòng quay động cơ Rotax 447 UL .................................. 27
Hình 4.8 Đồ thị suất tiêu hao nhiên liệu- số vòng quay động cơ Rotax 447 UL ................... 27
THIẾT KẾ AUTOGYRO MỘT CHỖ NGỒI
BÙI SƠN TÂM- G1103016 4
1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AUTOGYRO
1.1 Lịch sử hình thành và phát triển autogyro
Tóm tắt các mốc phát triển quan trọng:
˗ Năm 1923, kỹ sư xây dựng người Tây Ban Nha, Juan de la Cierva đã thiết kế thành
công Autogiro có tốc độ bay thấp và an toàn hơn máy bay thông thường sau tai nạn của
chiếc máy bay ném bom(C1, C2, C3) được ông thiết kế trước đó.
˗ Năm 1929, Engelbert Zaschka, một kỹ sư tiên phong của Đức đã kết hợp cánh bằng vào
autogyro, giải quyết vấn đề ổn định, điều khiển, tuy nhiên không hiệu quả trong việc
chạy đà, cất cánh thẳng đứng.
˗ Trong thế chiến thứ II, một số máy bay thiết kế dựa trên nguyên lý của autogyro được
sử dụng trong mục đích hiệu chỉnh các đài radar ven biển sau mỗi trận đánh như chiếc
Avro Rota autogyro của hoàng gia Anh. Hoặc được phát triển bởi đế quốc Nhật cho các
mục đích trinh sát, săn ngầm, tiêu diệt mục tiêu như chiếc Ka-1, ngoài ra autogyro đã
từng được trang bị cho tàu sân bay của quân đội Nhật.
˗ Phát triển sau chiến tranh, một số autogyro đã được cấp chứng chỉ khai thác hành khách
bởi FAA như chiếc: U-18/Air & Space 18A năm 1965, the Avian 2-180
Gyroplane năm 1967, and the McCulloch J-2 năm 1972 tuy nhiên tất cả đều thất bại
trong việc dân sự hóa vì kinh tế.
˗ Bensen Gyrocopter, một loại autogyro đơn giản hạng nhẹ, một chỗ ngồi nhưng được sử
dụng cho nhiều mục đích khác nhau, chính vì tính an toàn, tải nhẹ, giá thành thấp nên
loại này được ưa chuộng và phát triển đến ngày nay thay cho các mục đích quân sự như
ngày xưa.
˗ Ngày nay, autogyro chủ yếu được sử dụng nhiều trong mục đích thể thao, và nguyên lý
của nó được nghiên cứu và tích hợp trong trực thăng để tăng tính an toàn hơn. Một số
mẫu autogyro ưu việt trong mục đích thể thao đã được sử dụng rộng rãi trên toàn thế