Lewat ini, perkembangan keupayaan kenderaan udara tanpa pemandu
(UAV) dihadkan oleh jangka ketahanan sistem dorongan yang rendah. Pelbagai
usaha telah dilakukan untuk melanjutkan ketahanan sistem dorongan tersebut seperti
meningkatkan sumber tenaga utama. Walaubagaimanapun, usaha yang terhad telah
dilakukan dalam pemodelan matematik dan konfigurasi sistem pendorongan. Oleh
itu, kajian adalah untuk mereka satu kaedah menkonfigurasi sistem dorongan yang
dioptimumkan dengan memperkenalkan elemen daya kilas. Model matematik sistem
dorongan elektrik telah dibuktikan ketepatannya menggunakan data eksperimen
sedia ada, di mana ia mempunyai 3% dan 10% ketepatan untuk meramalkan aspek
elektrik dan mekanikal sistem dorongan tersebut. Oleh itu, perkenalan elemen daya
kilas dalam pemodelan matematik sistem pendorongan elektrik, telah meningkatkan
ketepatan model dalam meramalkan prestasi sebenar bagi sistem pendorongan
elektrik. Selain menggabungkan elemen daya kilas, pengoptimuman dalam teknik
pemilihan kipas pendorong telah diperkenalkan sebagai kaedah menkonfigurasi
sistem pendorongan elektrik. Simulasi konsep ini telah dilakukan ke atas 42 kes
kajian sistem pendorongan elektrik UAV direka sebelum ini. Dengan
mengoptimumkan kipas pendorong sahaja, model konfigurasi yang dicadangkan itu
berjaya meningkatkan jangka ketahanan 40 daripada 42 sistem, dengan peningkatan
purata sebanyak 53%. Juga dalam purata, nisbah berat kepada daya dorongan semua
sistem telah meningkat sebanyak 28%. Kesimpulannya, model konfigurasi sistem
pendorongan elektrik yang dicadangkan ini berjaya meningkatkan prestasi UAV.
_______________________________________________________________________________________________________
Lately, evolving unmanned aerial vehicle (UAV) capabilities are being
limited by its low endurance. Multiple efforts have been done to extend its
endurance especially by improving its main power sources. However, very limited
work has been done on modelling and sizing its propulsion system. Thus, this study
has developed an optimized propulsion system sizing method by introducing torque
parameter consideration. The proposed electric propulsion sizing model has been
validated using experimental data, where it has 3% and 10% accuracy to predict
both electrical and mechanical parameters respectively. Thus, the incorporation of
torque modelling in electric propulsion sizing, has improved the accuracy of the
proposed model in predicting actual performance of an electric propulsion system.
In addition to incorporating the torque modelling, an optimization in propeller
selection technique has been introduced to improve the electric propulsion sizing
method. This concept has been simulated on 42 case studies of previously designed
UAV’s electric propulsion systems. By optimizing on just the propeller pitch and
diameter alone, the proposed model has managed to increase the endurance of 40 out
of 42 systems, with an average improvement by almost 53%. Also in average, the
thrust to weight ratio of all the systems analysed have improved by 28%. Thus, this
proposed electric propulsion sizing model improves the performance of an UAV.
An enhanced propulsion system sizing for unmanned aerial vehicle / Surenther Kulanthipiyan