การออกแบบและการสร้างอากาศยานไร้คนขับแบบปีกบินด้วยการกระจายแรงยกแบบ Bell Shape

บทคัดย่อ

โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างอากาศยานต้นแบบขนาดเล็ก โดย ประยุกต์ใช้แนวคิดการกระจายแรงยกแบบ Bell-Shaped ตามทฤษฎีของ Ludwig Prandtl ซึ่งช่วย ลดแรงต้านแบบ Induced Drag และเพิ่มเสถียรภาพในการบิน อากาศยานต้นแบบถูกทดสอบ เปรียบเทียบกับปีกที่ใช้การกระจายแรงยกแบบ Elliptical เพื่อวิเคราะห์ความแตกต่างด้าน ประสิทธิภาพแรงต้าน เสถียรภาพ และพฤติกรรมการเคลื่อนที่ในแกน Yaw โดยไม่ใช้ส่วนควบคุมทิศ ทางด้านท้าย (Rudder) การวิเคราะห์ด้วย Computational Fluid Dynamics (CFD) ถูกนำมาใช้ เพื่อศึกษาการไหลรอบปีกและยืนยันผลการทดลองจริง ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า การกระจายแรง ยกแบบ Bell-Shaped สามารถลด Induced Drag ได้ดีกว่า และเพิ่มเสถียรภาพในแกน Yaw เมื่อ เทียบกับแบบ Elliptical ผลลัพธ์นี้ชี้ให้เห็นถึงศักยภาพในการออกแบบอากาศยานที่มีระบบควบคุม และโครงสร้างที่เรียบง่าย โดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพและความสามารถในการบิน

Abstract

This project aims to design and build a small prototype aircraft by applying the bell-shaped lift distribution concept according to Ludwig Prandtl's theory, which helps reduce induced drag and increase flight stability. The prototype aircraft was tested in comparison with wings that use elliptical lift distribution to analyze differences in drag performance, stability, and yaw behavior without using a tail control surface (rudder). Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis was employed to study the airflow around the wings and validate the actual experimental results. The research findings indicate that bell-shaped lift distribution reduces induced drag more effectively and enhances yaw stability compared to the elliptical design. This result highlights the potential for designing aircraft with simple control systems and structures without compromising performance and flight capability.

อ้างอิงผลงานนี้ / Cite this

รหัสโปรเจค

AE-2568-003

ชื่อเรื่อง

การออกแบบและการสร้างอากาศยานไร้คนขับแบบปีกบินด้วยการกระจายแรงยกแบบ Bell Shape / Design and Fabrication of a Flying Wing UAV with Bell-Shaped Lift Distribution

ผู้จัดทำ

จักร์ภพ นิตย์เจริญ, เนตรชนนี มิตรเอียด, ภัคจิรา สุวรรณ์, ธนภัทร นิ่มน้อย

อาจารย์ที่ปรึกษา

ผศ.ดร.บุญชัย วัจจะตรากุล

ปีการศึกษา

2568 (C.E. 2025)

หน่วยงาน

ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ (MAE) มจพ.

URL

https://maeconnect.eng.kmutnb.ac.th/projects/cmoi2q3p9000gxtyroaoatgkx