Фюзеляж ДПЛА (стр. 2 из 3)

В плане фюзеляж имеет сужающуюся к хвосту форму. Поперечное сечение в носовой части имеет овальную форму с сужением книзу (это обусловлено установкой двигателя со смещением вверх), в средней и хвостовой части – овальное. В верхней средней части фюзеляжа имеется люк для установки оборудования.

Горизонтальное и вертикальное оперение установлено в хвосте и состоит из киля, выполненного заодно с фюзеляжем, и съёмных стабилизаторов. Они имеют трапециевидную форму и состоят из стеклопластиковой оболочки с поперечными деревянными нервюрами. Руль направления и рули высоты имеют аэродинамические компенсаторы, представляющие собой часть рулевой поверхности, вынесенной вперёд за ось вращения у края руля. Компенсаторы служат для уменьшения шарнирного момента руля при больших углах отклонения руля на максимальной скорости, что позволяет снизить усилия необходимые для их управления.

При использовании БЛА в военных целях в качестве разведчика места установки силовой установки, оборудования и блока управления следует обклеить слоем тканого радиопоглощающего материала.

4 РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Нагрузки на горизонтальное оперение подразделяются на уравновешивающие, маневренные и нагрузки при полете в не спокойном воздухе. Поскольку данный БПЛА не предназначен для ведения воздушного боя, а используется как средство наблюдения, то он не рассчитан на выполнение фигур высшего пилотажа и нагрузками при маневрировании пренебрегаем. Определим уравновешивающую эксплуатационную нагрузку, как усилие, которое необходимо приложить к стабилизатору, чтобы самолёт мог сохранять горизонтальное положение. При этом принимаем коэффициент перегрузки n=3 .

Опасное сечение находится у корня стабилизатора, поскольку в нём возникает максимальный изгибающий момент М_и=40 Н*м. Момент инерции сечения определяется по методу трапеций (профиль сечения разбивается на трапеции). При этом за толщину сечения берётся толщина стеклопластика и не учитывается слой пенопласта, поскольку несущим является именно слой стеклопластика. Таким образом момент инерции составил J=4,4*10⁴ мм⁴.

Расчётные напряжения составляют 21,5 МПа. Допускаемое напряжение для стеклопластика равно 120 Мпа. Следовательно, условие прочности выполняется.

Расчёт оперения представлен в приложении Б.

5 ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Патентно-информационное исследование проводилось в Республике Беларусь и Российской Федерации.

БПЛА патент №2133210 от 2000.07.20.

Рис. 1.

Беспилотный летательный аппарат UAV имеет композитный тороидальный фюзеляж 20, который окружает узел 100 несущих винтов, который включает в себя пару соосных многолопастных несущих винтов с противоположным друг относительно друга вращением. Тороидальная фюзеляжная конструкция 20 включает в себя кольцевую С-образную структуру, которая ограничивает внутреннюю полость, и съемные панельные конструкции, монтируемые на кольцевой С-образной структуре. UAV имеет приводной кинематический узел, который включает в себя тормозную муфту, подузел сцепления двигателя, подузел сцепления трансмиссии и приводной вал, предназначенный для передачи крутящего момента между двигателем 54 UAV и узлом 100 несущих винтов, и которому придана такая конфигурация, чтобы максимизировать допустимые осевые, угловые и/или параллельные рассогласования между ними. Кроме того, UAV включает в себя соосный узел 100 трансмиссия/ценральная втулка, объединенный шлицевой/конусный опорный подузел, лопастные подузлы несущих винтов, включающие в себя предварительно закрученные внутренние гибкие балки и демпфирующие узлы.

БПЛА патент №2004.03.20 от 2004.03.20.

Рис. 2.

Аппарат содержит два фюзеляжа, соединенных между собой в хвостовой части крылом, а в носовой части - передним горизонтальным оперением, вертикальное оперение, силовую установку и шасси. Фюзеляжи в хвостовой части связаны между собой центропланом крыла и при этом не выходят за заднюю кромку крыла. Переднее горизонтальное оперение выполнено с малым удлинением. Во втором варианте вертикальное оперение выполнено из двух килей, которые установлены на центроплане крыла наклонно друг к другу. Кили соединены с обтекателем. Причем один киль или оба киля установлены на центроплане крыла шарнирно с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси симметрии аппарата, а один киль соединен с обтекателем с возможностью разъема. Предлагаемые варианты изобретений направлены на обеспечение кругового обзора по азимуту радиолокационной станции.

БПЛА патент №2181333 от 2001.03.18.

Рис. 3.

Аппарат содержит фюзеляж, силовую установку, оперение, несущие плоскости, шасси, систему управления и бортовое оборудование. Фюзеляж выполнен по интегральной схеме, оперение расположено впереди несущих плоскостей, количество несущих плоскостей и их размещение обеспечивают аэродинамическую симметрию в плоскости YOZ, перпендикулярной к строительной оси аппарата. Механизация несущих плоскостей обеспечивает взлет и посадку с применением убирающегося в корпус шасси и устойчивый полет на больших углах атаки. Воздухозаборник выполнен кольцевым с расположением плоскости входа вблизи центра масс летательного аппарата. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей путем повышения маневренности.

6 ОЖИДАЕМЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Расчет отпускной цены предприятия производим в следующей последовательности:

1. Определяем величину затрат на материалы:

где: Змк – затраты на материал по статьям калькуляции;

Зт – транспортные расходы (5% от Змк);

Зэ – затраты на топливо и энергию (10% от Змк);

kн – коэффициент неучтенных затрат (kн=1.2).

Затраты на материалы определяем по следующим данным:

- масса конструкции: М_общ=5 кг;

- масса деревянных деталей(с учётом отходов), кг.: М_др=2;

- стоимость древесины за 1 кг, у.е.: с=5;

- стоимость древесины, у.е.:

С_др=с_*М_др=10;

- количество пенопласта (с учётом отходов), м²: S_пп=4,5;

- стоимость пенопласта за 1 м², у.е.: с=1,5;

- стоимость пенопласта, у.е.:

С_пп=с_*S_пп=6,75;

- масса стеклопластика, кг.: М_сп=2;

- масса арматуры (степень наполнения по массе С_а=0.65), кг.:

М_ар=М_сп*С_а=1,3;

- стоимость арматуры за 1 кг, у.е.: с=3,4;

- стоимость арматуры, у.е.: С_ар=с_*М_ар=4,4;

- масса эпоксидного связующего, кг.:

М_с=М_сп*(1-С_а)=0,7;

- стоимость эпоксидного связующего за 1 кг, у.е.: с=8,8;

- стоимость эпоксидного связующего, у.е.:

С_с=с_*М_с=6,2;

- масса углеткан, кг.: М_ут=0,2;

- стоимость углеткани за 1 кг, у.е.: с=100;

- стоимость углеткани, у.е.:

С_ут=с_*М_ут=20;

Итого:

Змк= С_др +С_пп +С_ар +С_с +С_ут=49 у.е.

Зм=(49+49_*0,05+49_*0,1)_*1,2=67,6 у.е.

Определяем заработную плату рабочих:

=10 у.е.

2. Дополнительная зарплата:

ДЗП=ЗП*0,1=0,1 у.е.

3. Определяем величину отчислений:

От=(ЗП+ДЗП)(kc+kч+kф)=(10+0,1)_*(0,35+0,04+0,01)=0,44 у.е.

где: kс – доля отчислений в фонд социальной защиты населения (kс=0.35);

kч – доля Чернобыльского налога (kч=0,04);

kф – доля отчислений в фонд занятости (kф=0,01).

4. Общепроизводственные расходы:

ОПр=ЗП_*Оп=10_*2,4=24 у.е.

где: Оп – доля общепроизводственных расходов (Оп=2,4).

5. Общехозяйственные расходы:

Ох=ЗП_*kх=10_*2,2=22 у.е.

где: kx – доля общехозяйственных затрат (kx=2,2).

6. Производственную себестоимость фюзеляжа определяем по формуле:

С_пр=Зм+ЗП+ДЗП+От+ОПр+Ох=67,6+10+0,1+0,44+24+22=124,14 у.е.

7. Коммерческие расходы:

Кр=С_{пр *}0.03=124,14_*0,03=3,7 у.е.

8. Определяем полную себестоимость продукции:

С_полн=С_пр+Кр=124,14+3,7=127,84 у.е.

9. Определяем цену изделия:

а) отчисления в дорожный фонд:

Н_др=С_полн*1,1/99=1,42 у.е.

б) отчисления в местный бюджет:

Н_мб=(1,1_*С_полн+Н_др)_*2,5/87,5=4,1 у.е.

в) Отчисления в фонд поддержки производителей сельскохозяйственной продукции:

Н_сх=(1,2_*С_полн+Н_др+Н_мб)_*1,5/98,5=2,42 у.е.

г) Налог на добавленную стоимость (НДС):

НДС=(1,1_*С_полн+Н_др+Н_мб+Н_сх)_*20/100=29,7 у.е.

Цену изделия составляет полная себестоимость и сумма всех перечисленных выше налогов:

Ц=С_полн+Н_др+Н_мб+Н_сх+НДС=127,84+1,42+4,1+2,42+29,7=165,48 у.е.

Определяем балансовую прибыль предприятия:

П_б=В-(С_полн+Н_др+Н_мб+Н_сх+НДС)=

=220-(127,84+1,42+4,1+2,42+29,7)=54,52 у.е.

где: В – выручка от реализации продукции ( примем В=220 у.е.).

Чистая прибыль предприятия, выпускающего продукцию, приблизительна может быть оценена как: