Meet the Stability & Control Sub-Team | Aeronautics

Οι δύο βασικοί ρόλοι του υποσυστήματος του Stability & Control είναι να κάνουν την κατάλληλη ανάλυση και έρευνα της στατικής και δυναμικής ευστάθειας του αεροσκάφους.
Θεωρητικά, η στατική ευστάθεια αφορά τον σχεδιασμό των επιφανειών ελέγχου και της ουράς του αεροσκάφους μέσω μία επαναλαμβανόμενης διαδικασίας για την εύρεση της ιδανικής διαμόρφωσης και μεγέθους. Η έρευνα για την δυναμική ευστάθεια ξεκινά εφόσον έχει καθοριστεί η διάταξη του αεροπλάνου και αυτή η είναι στατικά σταθερή. Τα μέλη της υποομάδας έχουν δημιουργήσει κώδικες στο MATLAB για να υπολογίσουν το άνοιγμα των φτερών, την χορδή της αεροτομής, την απόκλιση και την θέση του καθενός. Αυτή η διαδικασία παίρνει υπόψη της το στατικό περιθώριο, τις απαραίτητες αεροδυναμικές σταθερές και την σχετική θέση των εξαρτημάτων του αεροσκάφους για να προβλέψει τις δυνάμεις και τις ροπές που του ασκούνται. Επίσης, το Stability&Control υπολογίζει με την βοήθεια της υποομάδας των Αεροδυναμικών τις στατικές παραγώγους, έχοντας την διάταξη του, μη-διαστατική και διαστατική.

Τα ενδιαφέροντα του υποσυστήματος έχουν αρχίσει να επεκτείνονται στην απόκτηση δεδομένων που αφορούν κρίσιμες μεταβλητές κατάστασης του αεροπλάνου συγκρίνοντας τα με τις θεωρητικές. Για αυτόν τον λόγο, έχουν δημιουργήσει ένα σύστημα που παρέχει δεδομένα ζωντανά κατά την πτήση. Αποτελείται από επιταχυνσιόμετρα, γυροσκόπια, μαγνητόμετρα, GPS, αλτίμετρα και τηλέμετρα για την καταγραφή των αντίστοιχων παραμέτρων. Πιο συγκεκριμένα, αποτελείται από: ένα GPS neo 6m, MPU9250 9-axis motion measurement unit, MPL3115A2 σαν βαρόμετρο, SX1278 για την τηλεμετρία and a SD card αποθηκευτικού χώρου και δύο μικροελεκτές: the stm32f103c8 and the AtMega385. Το πρώτο εμπόδιο που προκύπτει είναι ο συνδυασμός των ξεχωριστών πρωτοκόλλων επικοινωνίας που ακολουθεί το κάθε εξάρτημα για να δουλεύουν με αρμονία και ακρίβεια. Όμως τον πιο δύσκολο εμπόδιο είναι να ελαχιστοποιηθεί ο θόρυβος από την λήψη των δεδομένα, ο οποίος προκύπτει από εξωτερικές παρεμβολές και από την φύση των αισθητήρων. Η λύση για αυτό το πρόβλημα είναι η δημιουργία two sensor fusion αλγορίθμων, ενός Complementary και ενός Kalman filter.

Όντας ο κινητήρας ένα από τα πιο κρίσιμα σημεία του αεροσκάφους, μία ακριβής έρευνα της συμπεριφοράς του είναι πολύ σημαντική. Η υποομάδα σχεδίασε ένα σύστημα το οποίο αποτελείται από μία ειδική βάση κινητήρα, σχεδιασμένη στο SolidWorks, και μία πλακέτα PCB που έχει όσους αισθητήρες χρειάζονται για να υπολογιστούν οι κύριες μεταβλητές του κινητήρα, όπως η εσωτερική αντίσταση, η ώση, η ροπή, τα rpm και η κατανάλωση του. Η PCB έχει σχεδιαστεί στο Eagle και περιλαμβάνει αισθητήρες όπως load cells, μετρητές ταχύτητας καθώς και αισθητήρες τάσης. Ένας μικροελεκτής Arduino Nano χρησιμοποιείται για την επεξεργασία και αποθήκευση των δεδομένων.