การทดสอบและศึกษาสมรรถนะใบพัดขณะบินลอยตัวภายใต้สภาวะที่ได้รับผลกระทบจากพื้น
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการศึกษาคุณลักษณะและวิเคราะห์สมรรถนะการบินลอยตัวภายใต้ผลกระทบจากพื้นของใบพัด T-Motor สองขนาด คือ 40” × 13.1” และ 36” × 11.5” ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปฏิบัติภารกิจกู้ภัยของอากาศยานขึ้นลงทางดิ่ง (VTOL Aircraft) การทดลองดำเนินการที่ความเร็วรอบต่างๆ ในช่วงค่าเรย์โนลด์ระหว่าง 6.49 × 105 ถึง 1.64 × 106 โดยศึกษาผลกระทบจากพื้นดินที่อัตราส่วนความสูงต่อรัศมี (z/R) เท่ากับ 1, 1.5, 2, 2.5 และ 3 ที่ความเร็วรอบ 1,182 ถึง 3,607 รอบต่อนาที ผลการทดสอบชี้ให้เห็นว่าใบพัดขนาด 40 นิ้วมีสมรรถนะการบินลอยตัวที่ดีกว่าใบพัดขนาด 36 นิ้ว เมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลสมรรถนะของ T-Motor และผลการวิเคราะห์ด้วยทฤษฎีเบลดเอเลเมนต์โมเมนตัม (BEMT) โดยมีค่าคุณภาพคำตอบ (Figure of Merit) สูงสุดเท่ากับ 0.42 ที่ความเร็วรอบ 2,365 RPM และระยะ z/R เท่ากับ 3 อย่างไรก็ตาม แนวโน้มผลกระทบจากพื้นดินที่ได้จากการทดลองไม่ได้สอดคล้องกับที่คาดการณ์ไว้ตามทฤษฎี เมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลสมรรถนะของ T-Motor และผลจาก BEMT ซึ่งอาจมีสาเหตุจากความปั่นป่วนของอากาศระหว่างการทดลองและการสูญเสียกำลังในการส่งถ่ายไปยังใบพัด
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
- เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง กองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
- บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ หรือเพื่อกระทำการใด ๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรณ์จากวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ ก่อนเท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
N. D. Nathan and R. B. Green, “Measurement of a rotor flow in ground effect and visualization of the brown-out phenomenon,” in 64th American Helicopter Society Annual Forum, 2008.
T. E. Lee, J. G. Leishman and M. Ramasamy, “Fluid Dynamics of Interacting Blade Tip Vortices with a Ground Plane,” Journal of the American Helicopter Society, vol. 55, no. 2, April 2010.
B. E. Lee, Y. S. Byun, J. Kim, and B. S. Kang, “Experimental hover performance evaluation on a small-scale rotor using a rotor test stand,” Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 25, no. 6, pp. 1449-1456, June 2011.
F. Panayotov, I. Dobrew, F. Massouh and M. Todorov, “Experimental study of a helicopter rotor model in hover,” MATEC Web of Conferences, vol. 234, no. 3, January 2018.
J. Schmaus, B. Berry, W. Gross, and P. Koliais, “Experimental Study of Rotor Performance in Deep Ground Effect with Application to a Human-Powered Helicopter,” Presented at the American Helicopter Society 68th Annual Forum, 2012.
M. Benedict, J. Winslow, Z. Hasnain and I. Chopra, "Experimental Investigation of Micro Air Vehicle Scale Helicopter Rotor in Hover," International Journal of Micro Air Vehicles, vol. 7, no. 3, pp. 231-256, September 2015.
S. A. Conyers, “Empirical Evaluation of Ground, Ceiling, and Wall Effect for Small-Scale Rotorcraft,” M.S. thesis, University of Denver, Denver, 2019.
M. Wojtas, L. Czajkowski and K. Szumanski, “Ground test stands for testing rotors in insulated conditions,” Transactions on Aerospace Research, vol. 2021, no. 1, pp. 15–23, March 2021.
A. Atte, D. Wylie and J. Rauleder, “Experimental Investigation of Multi-Rotor Aerodynamic Interactions,” in The Vertical Flight Society’s 78th Annual Forum & Technology Display, Ft. Worth, Texas, 2022.
J. G. Leishman, Principles of Helicopter Aerodynamics. Cambridge: Cambridge University Press, 2006.
T-Motor official website, "About T-Motor," [Online]. Available: https://www.tmotor.com/about-us. (Accessed: May. 6, 2025).
A. Garofano-Soldado, P. J. Sanchez-Cuevas, G. Heredia and A. Olloero, “Numerical-experimental evaluation and modelling of aerodynamic ground effect for small-scale tilted propellers at low Reynolds numbers,” Aerospace Science and Technology, vol. 126, pp. 1-17, July 2022.
C. R. Russell and M. K. Sekula, “Comprehensive Analysis Modeling of Small-Scale UAS Rotors,” in AHS International 73rd Annual Forum, 2017.
R. W. Deters and M. S. Selig, "Static testing of micro propellers," in Proc. 26th AIAA Applied Aerodynamics Conference, 2008.
M. P. Merchant, "Propeller Performance Measurement for Low Reynolds Numbers Unmanned Aerial Applications," M.S. Thesis, Wichita State University, Wichita, 2005.
