Nghiên cứu khả năng giảm tải trọng tính toán lên cánh bằng cách sử dụng tính dị hướng của vật liệu composite trong vỏ cánh của thiết bị bay không người lái cánh thẳng dạng “Predator”. Nghiên cứu các phương án tổ hợp hướng sợi khác nhau và tìm ra được tổ hợp hướng sợi tối ưu. Thực hiện tối ưu hóa khối lượng kết cấu với việc áp dụng các tiêu chuẩn phá hủy vật liệu composite và so sánh các tiêu chuẩn. | Journal of Science and Technology 54 (5A) (2016) 217-226 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TỐI ƯU CÁNH MÁY BAY LÀM TỪ VẬT LIỆU COMPOSITE CÓ TÍNH ĐẾN TÍNH DỊ HƯỚNG Nguyễn Hồng Phong1, Phạm Chung2, Nguyễn Hải Nam2 1 2 Viện Độ bền nhiệt đới, Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga, Đường Nguyễn Văn Huyên, Cầu Giấy, Hà Nội Khoa Hàng không Vũ trụ, Học viện Kỹ thuật Quân sự, 236 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội * Email: pchunghk2002@ Đến Tòa soạn: 15/6/2016; Chấp nhận đăng: 6/12/2016 TÓM TẮT Nghiên cứu khả năng giảm tải trọng tính toán lên cánh bằng cách sử dụng tính dị hướng của vật liệu composite trong vỏ cánh của thiết bị bay không người lái cánh thẳng dạng “Predator”. Nghiên cứu các phương án tổ hợp hướng sợi khác nhau và tìm ra được tổ hợp hướng sợi tối ưu. Thực hiện tối ưu hóa khối lượng kết cấu với việc áp dụng các tiêu chuẩn phá hủy vật liệu composite và so sánh các tiêu chuẩn. Từ khóa: cánh máy bay, vật liệu composite, tính dị hướng, thiết bị bay không người lái. 1. MỞ ĐẦU Hiện nay thiết bị bay không người lái UAV ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, cho cả mục đích quân sự và dân sự. UAVs có thể được dùng để theo dõi, tuần tiễu, trinh sát, dập lửa .[1]. Đặc trưng chung của loại thiết bị bay này là vận tốc nhỏ và thời gian bay trên không rất dài, có thể tính bằng ngày. Bởi vậy, việc giảm tải trọng kết cấu thiết bị bay là một đòi hỏi cấp thiết. Một trong những phương pháp giảm khối lượng kết cấu là sử dụng vật liệu composite. Loại vật liệu này khác với các vật liệu truyền thống như hợp kim nhôm bởi khối lượng riêng nhỏ hơn hẳn. Vật liệu composite cũng có tính chất dị hướng tùy thuộc vào tổ hợp hướng sợi khác nhau. Tính chất dị hướng của kết cấu từ vật liệu composite đã được sử dụng khi thiết kế máy bay có cánh mũi tên ngược. Tính chất này cho phép gắn biến dạng uốn với biến dạng xoắn của cánh qua đó tác động đến tải trọng. UAVs thường có cánh thẳng độ dãn dài lớn, do đó hiệu ứng giảm tải từ đuôi cánh không xảy ra giống như trường hợp cánh mũi tên .
