德克萨斯大学阿灵顿分校的一名刚毕业的学生是成功对无人驾驶飞机进行飞行测试的第一人,该无人驾驶飞机的机翼使用移动重物而不是传统的控制面或副翼进行转向。
Sampath Vengate于5月毕业,获得了航空工程学理学硕士学位,他利用现有的UTA研究设计,制造和测试了利用质量驱动的无人机-重物在机翼内来回移动,改变了重心。并排-空中时转身。
在7月在华盛顿特区举行的两次航空航天学会年度会议之一上,他在论文中介绍了他的发现。
Vengate所属的研究团队由机械和航空航天工程副教授Atilla Dogan领导。该团队对现有研究,学术论文和出版物进行了详尽的搜索,没有发现该技术的成就。
Vengate参加了一项竞赛,该竞赛要求无人飞行器携带在飞机上偏心的加权有效载荷并将其成功地降到目标上,从而使他对作为本科生的概念产生了兴趣。面临的挑战是通过提出一种解决掉落后失衡问题的方法来使飞机安全返回地面。他未能实现这一目标。那时,他的想法震惊了他,那就是飞机内部的质量不仅可以用于使飞机恢复水平,还可以帮助在不同方向上操纵飞机。
Vengate说:“我没有达到目标,我意识到,如果我能够开发一种机制来执行与传统飞机相同的动作,飞机的副翼,升降机就可以完全取代。”
副翼/升降机是一个航空术语,指的是可移动表面,通常分别靠近机翼和机尾的后缘。它们控制飞机的侧倾和俯仰,并影响操纵,例如倾斜。
Vengate说:“我已经看到了重新分配燃料以帮助稳定飞机的研究,我想知道我是否可以用质量致动器制造一个在飞机中恒定的燃料。”
Vengate的成功测试在未来的飞机中可能很重要,因为它可以使设计人员消除副翼和升降舵,而这会固有地增加阻力。去除那些操纵面将通过大大减少阻力来提高飞机的效率,从而节省燃料和金钱。由于节省了燃料,这还将增加飞机的航程。
该技术在隐身飞机和高超音速飞机上也具有潜在的应用,因为它可以减少可能增加雷达信号或允许积聚不安全温度的表面,从而损坏飞机。
多甘的先前学生也是Vengate的研究生顾问,他们研究了如何在编队飞行和空中加油期间通过重新分配燃料来控制飞机,他对Vengate的发现感到兴奋。
显示了由德克萨斯大学阿灵顿分校团队设计的机翼,该机翼使用内部砝码代替了传统的机动手段。“我们已经证明,在燃油箱之间重新分配燃油可用于在空中加油或编队飞行中帮助调整飞机在另一架飞机尾随飞行时的飞行速度,从而减少或消除了控制面偏转的需要,” Dogan说。“事实上,协和飞机在进入超音速状态时可以在机身中来回泵送燃油,以弥补电梯的不足。”
多安(Dogan)的前博士生之一温迪·奥科洛(Wendy Okolo)对如何重新分配燃料以维持编队飞行期间的水平飞行进行了广泛的研究,并花费了几个夏天在空军研究实验室研究该问题。
Dogan说:“但是,根据我们的研究评论,Sampath所做的事情是独一无二的,而他在飞行中成功运用其理论的事实可能会对未来的航空设计产生重大影响。”
Vengate通过使用另一位Dogan博士生Akif Erturk创建的仿真环境来测试他的理论在计算机仿真中的可行性和潜在收益,从而开始了他的研究。
一旦模拟表明大规模驱动可以工作,Vengate就开始使用计算机辅助设计工具设计飞机。他使用激光切割机从头开始构建它,以创建自定义的支撑来形成机翼并将执行器固定在适当的位置。万一测试失败,他的飞机上除了执行器外还配备了副翼,升降舵和方向舵。但是他能够成功使用执行器使飞机转弯。
Vengate说:“我的想法起作用了,我感到很兴奋,甚至没有人能成功地将此想法应用于飞机上,这更好。”“我希望将自己的职业生涯用在无人机上,这是一个很好的开始。”
Vengate,Okolo,Erturk和Dogan展示的研究与《 2020年战略计划:大胆解决方案》中概述的全球环境影响和数据驱动发现的主要主题保持一致。全球影响。
UTA越来越重要的研究领域之一涉及无人机。两年前,UTA研究所被任命为负责将无人机集成到一般领空的财团。Dogan和他的三个同事-UTARI的Moncrief-O’Donnell主席Frank Lewis和电气工程教授;Kamesh Subbarao,机械和航空航天工程副教授;以及工业和制造系统工程副教授Brian Huff;组成了UTA团队。
该小组进行了研究,以确保安全,可靠地部署民用,执法,和其他用途的无人机系统。
UTA还为对最激动人心的工程领域之一的职业感兴趣的学生开设了无人驾驶汽车系统的本科和研究生证书。
此外,UTARI还获得了联邦航空管理局的授权证书,可以进行无人机试飞。