EA-01 "BEKA-S"
Samolot przygotowany na zawody SAE Aero Design West 2023
Konstrukcja
EA-01 “BEKA-S” to kompozytowy samolot zbudowany z lekkich i wytrzymałych materiałów, takich jak tkaniny węglowe. Konstrukcja została zoptymalizowana pod kątem maksymalnej efektywności wagowej, co pozwala na przenoszenie dużych ładunków przy zachowaniu niskiej masy własnej. Samolot ma rozpiętość skrzydeł wynoszącą 0,91 m oraz długość kadłuba 0,62 m.
Samolot został zaprojektowany z myślą o minimalizacji oporu aerodynamicznego i maksymalizacji prędkości lotu. Wykorzystuje profil skrzydła zoptymalizowany pod kątem redukcji momentu pochylającego, co poprawia stabilność w locie. Konstrukcja pozwala na przenoszenie ładunku o masie do 1,5 kg, przy masie własnej wynoszącej jedynie 0,99 kg. Napędzany jest silnikiem T-Motor AT2814-1050 z zamontowanym śmigłem APC 13″x6.5″, które zapewnia wystarczający ciąg, by wystartować z 2.5m pasa startowego.
Samolot podczas samych zawodów wykazał się ponadprzeciętnymi osiągami zdobywając:
– 3. miejsce w kategorii mission preformance w klasie “micro”,
– 4. miejsce w klasyfikacji generalnej w klasie “micro”
Jest to zasługa ciężkiej pracy i wielu poświęceń członków koła naukowego, która należycie została zwieńczona zwycięstwem za naszymi granicami.
Szkic - Model teoretyczny
Model teoretyczny samolotu został opracowany na podstawie wymagań konkursu SAE Aero Design 2023, w którym ograniczenia obejmowały m.in. moc jednostki napędowej i rozpiętość skrzydeł. Rozważono kilka konfiguracji, w tym klasyczną, biplan, konfigurację canard oraz samolot w układzie latającego skrzydła. Ostatecznie wybrano konstrukcję latającego skrzydła ze względu na jej niższe opory aerodynamiczne oraz możliwość optymalizacji przestrzeni ładunkowej, co było kluczowe w kontekście przewożenia ładunków konkursowych. Proces doboru układu skrzydeł i analizy aerodynamiczne były wspierane symulacjami CFD, co pozwoliło zoptymalizować kształt samolotu i osiągi.
Materiały - Konstrukcja nośna
Konstrukcja nośna samolotu została zaprojektowana z wykorzystaniem materiałów kompozytowych, w tym włókien węglowych Carboweave, które charakteryzują się niską masą i wysoką wytrzymałością. W konstrukcji zastosowano strukturę typu sandwich, gdzie pianka Rohacell pełniła rolę rdzenia. Materiały te zostały wybrane ze względu na ich sprawdzoną wytrzymałość w poprzednich projektach i konkursach. Forma została podzielona na dwie części – górną i dolną – co pozwoliło zminimalizować liczbę punktów łączenia, zwiększając integralność konstrukcji i redukując masę.
Proces Technologiczny
Proces laminacji skrzydeł i kadłuba rozpoczął się od precyzyjnego frezowania form. Użyto technologii próżniowej, aby dokładnie odzwierciedlić kształt kompozytowych elementów nośnych. Laminaty zostały wzmocnione elementami konstrukcyjnymi, które zapewniły odpowiednią wytrzymałość w kluczowych punktach. Przygotowane formy były dokładnie woskowane i polerowane, co zapewniło wysoką jakość powierzchni finalnych elementów samolotu, a cały proces produkcji opierał się na precyzyjnie dobranych materiałach i technikach obróbki.
Pełny model - Wyjazd na zawody
Po ukończeniu modelu, zespół przeprowadził szereg testów, w tym w tunelu aerodynamicznym, aby potwierdzić założenia teoretyczne. Model przeszedł finalną optymalizację aerodynamiczną oraz testy wytrzymałościowe. Przygotowaliśmy samolot do transportu na zawody SAE Aero Design 2023 WEST, organizując logistykę i planując ostatnie poprawki na miejscu. Gotowy model spełniał wszystkie wymogi konkursowe, w tym maksymalną wagę startową oraz zoptymalizowany czas lotu.
SAE Aero Design WEST 2023
Na zawodach model zaprezentował się bardzo dobrze, spełniając oczekiwania zarówno pod względem osiągów lotu, jak i wytrzymałości konstrukcyjnej. W poszczególnych konkurencjach zespół uzyskał wysokie wyniki, co było efektem optymalizacji aerodynamicznej, jak również dobrze dobranych materiałów i konstrukcji. Loty przebiegły bez większych problemów, a samolot osiągał dobre czasy w kategorii lotu z obciążeniem, co potwierdziło słuszność przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych.