RSAU-MTAA
Electronic Library

     

Details

Title: Совершенствование конструкции микродирижабля ршенствование конструкции микродирижабля = Improving the design of micro-airship of an agricultural purpose // АГРОИНЖЕНЕРИЯ. – 2025. – Том 27, №. 1
Creators: Белов Д.В.; Кабдин Н.Е.; АНДРЕЕВ С. А.
Imprint: Москва: РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева, 2025
Collection: Журнал «Агроинженерия»
Subjects: ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ — автоматизация сельского хозяйства; беспилотный летательный аппарат; микродирижабль; совершенствование конструкции микродирижабля; вертикальное маневрирование; нагрев или охлаждение гелия; фотоэлектрические элементы; термоэлектрические преобразователи; unmanned aerial vehicle; micro airship; micro airship design improvement; vertical maneuvering; heating or cooling of helium; photovoltaic elements; thermoelectric converters
UDC: 539.3
Document type: Article, report
File type: PDF
Language: Russian
DOI: 10.26897/2687-1149-2025-1-82-88
Rights: Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Additionally: New arrival; All documents
Record key: RU/ЦНБ имени Н.И. Железнова/EPERIODIKA/EPERIODIKA-20250211-65338

Allowed Actions: Read Download (2.6 Mb)

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Беспилотный летательный аппарат эффективен при мониторинге возделываемых территорий, мероприятиях по защите растений и наблюдениях за животными. В отличие от других летательных аппаратов беспилотный микродирижабль может совершать длительный полет при незначительном потреблении энергии. Недостатками используемых микродирижаблей являются громоздкость конструкции, зависимость подъемной силы от режимов работы двигателя, невысокая скорость снижения. Исследования проведены с целью совершенствования конструкции микродирижабля, заключающегося в снижении массы системы создания подъемной силы, повышении энергетической эффективности дирижабля и надежности солнечных батарей, обеспечении возможности вертикального маневрирования за счет энергосберегающего повышения и понижения температуры гелия, исключении зависимости работоспособности системы создания подъемной силы от режима работы движителя горизонтального перемещения, а также в снижении инерционности процесса создания подъемной силы. Предложено расположить фотоэлектрические элементы на внешней поверхности оболочки над экваториальной линией микродирижабля и использовать их с аккумуляторами в качестве элементов системы создания подъемной силы. Представлен алгоритм автоматического управления энергетическими потоками на микродирижабле. Предложено разместить термоэлектрические преобразователи, обеспечивающие нагрев или охлаждение гелия на внутренней поверхности оболочки. Рассмотрен принцип реверсирования полярности питаемого напряжения в соответствии с командой оператора и температурой между фотоэлектрическими элементами и термоэлектрическими преобразователями. Сделан вывод о возможности предотвращения перегрева фотоэлектрических элементов при высокой освещенности и значительной силе потребляемого тока за счет эффекта переноса тепловой энергии термоэлектрическими преобразователями. Энергосберегающий эффект достигается использованием электроэнергии исключительно на привод движителя горизонтального перемещения и на обеспечение переноса тепловой энергии термоэлектрическими преобразователями./The unmanned aerial vehicle is effective in monitoring cultivated areas, plant protection activities and animal observation. In contrast to other aircrafts, an unmanned micro-airship can perform a long flight with low energy consumption. The disadvantages of micro-airships include their bulky design, dependence of lift force on the engine operation modes, and small descent speed. The authors conducted research to improve the design of a micro-airship. The list of measures includes reducing the mass of the lift generation system, increasing the energy efficiency of the airship and the reliability of solar batteries, ensuring vertical maneuvering through increasing energy-saving and decreasing in temperature of helium, excluding the dependence of the operability of the lift generation system on the operation mode of the horizontal movement engine, as well as reducing the inertia of lift generation. It is proposed to place photovoltaic elements on the outer surface of the shell above the equatorial line of the micro-airship and use them with accumulators as elements of the system of creating the lifting force. The article presents an algorithm for automatic control of energy flows on the micro-airship. The authors’ idea is to place thermoelectric converters providing heating or cooling of helium on the inner surface of the shell. The article also highlights the principle of reversing the polarity of the supplied voltage in accordance with the operator’s instruction and the temperature between photovoltaic elements and thermoelectric converters. The authors have found that it is possible to prevent overheating of photovoltaic elements at high illumination and significant current consumption due to the effect of thermal energy transfer by thermoelectric converters. The energy-saving effect is achieved by using electric power exclusively to drive the horizontal motion propeller and to ensure the transfer of thermal energy by thermoelectric converters.

Document access rights

Network User group Action
RSAU-MTAA CSL Local Network All Read Print Download
-> Internet All Read Print Download

Usage statistics

stat Access count: 69
Last 30 days: 26
Detailed usage statistics