Väitös lentotekniikan alalta, DI, KuM Timo Sailaranta
Tutkimuksia miehittämättömän lentolaitteen lennosta ilmakehässä.
Map © OpenStreetMap. Some rights reserved.
DI, KuM Timo Sailaranta väittelee 29.4.2016 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, konetekniikan laitoksella, aiheesta Miehittämättömän lentolaitteen lennosta ilmakehässä. Väitöskirjan nimi on englanniksi Studies on Unmanned Atmospheric Flight. Väitöksen ala on lentotekniikka, miehittämättömät lentolaitteet.
Väitöskirjan aihealueita ovat muun muassa rajoitetun kantaman luodin tarkastelu, Newtonin virtausteorian modifikaatio sekä sen hyödyntäminen ilmanvastuksen minimoinnissa, ilmakehän häiriöiden vaikutusten minimointi ohjaamattoman lentolaitteen lentoon sekä haluttuun maalipisteeseen hakeutuminen.
Rajoitetun kantaman luotia koskevassa osiossa on tarkasteltu ylöspäin ammutun luodin lennon erityispiirteitä. Aihetta ei käytännössä ole tutkittu laskennallisin keinoin aiemmin. Työn tavoitteena on ollut kehittää luotigeometria, jonka loppunopeus on mahdollisimman pieni. Tarkoitukseen sopivia geometrioita on tarkasteltu muussa yhteydessä osana laajempaa tutkimuskokonaisuutta. Tässä yhteydessä laskentaa on tehty pelkästään tavanomaiselle luotigeometrialle lentoon liittyvien, perustavaa laatua olevien ilmiöiden havaitsemiseksi.
Newtonin virtausteoriaa muokattiin ottamaan huomioon tiivistysaallon esiintymisen virtauskentässä. Kyseinen ilmiö voitiin kokeellisesti todentaa vasta noin 100 vuotta teorian synnyn jälkeen. Muokattua Newtonin kaavaa käytettiin myös runkomaisen kappaleen ilmanvastuksen minimointiin. Saadut tulokset vastaavat hyvin muilla menetelmillä saatuja ratkaisuja.
Väitöstyössä todetaan myös, että tuulenpuuskien vaikutusta lentolaitteen lentorataan voidaan vähentää antamalla sen rakenteen joustaa sopivasti.
Maaliin hakeutumista tarkastellaan osana käänteisratkaisua niin kutsutussa liittoavaruudessa. Menetelmän etuna on tuottaa nopeasti riittävä määrä tuloksia, joiden perusteella optimaalinen ratkaisu voidaan pääpiirteittäin hahmottaa.
Vastaväittäjä: Professor emeritus Peter Zipfel, University of Florida, USA
Valvoja: Professori Timo Siikonen, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, konetekniikan laitos
Väitöskirjan verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-6732-2
Väittelijän yhteystiedot: Timo Sailaranta, timo.sailaranta@aerord.fi