The Airship One Project from Poland

© Worclaw University Poland

No we aren't talking about this AirshipOne we are talking about Airship One (notice the space) it's a Polish airship project from the Wrocław University in Poland. This is a short summary what the project is about:

AirShip One is a construction project of blimp with wireless piloting, that can transfer image from air in real time. Academic Aerial Club has made this project with thought about relating public events in big halls. Purpose of project is accustoming of new technical thought to life, introduction of innovative solutions and exploring of knowledge acquired on Wroclaw University of Technology in practice. Three scientific groups work over project AKL - Aerial Academic Club, DaVinci - Aerial Scientific Group, SP6PWT – Academic Club of Radio Control System also TV STYK - Student Television. AirShip One project has been made in order to cope with claims of media in range advanced relating 'on live' performances. AirShip One is an universal platform which will be capable to take up any optional equipment wanted for realization of intentional purpose. Due to big lateral surface, it can be taken advantage as flying advertising. Appliance construction without skeleton make transport easier and allows to move it in indoors by standard-sized entrances. Bearing capacity of ballast module unit totals 2 -kg. Weight without helium 10 -kg. length - 4; diameter - 2,2m; capacity – coverage 10m3 - 1000.

In our previous Video posts, here and here, we already featured the airship but here are the links to the YouTube videos again:

• AirShip One - Sterowiec Transmisyjny
• AirShip One w TV STYK
• Tared 2008 AKL

We got a whitepaper on the project from the main coordinator Princo, unfortunately it is in Polish, we will try to get an English translation but for now you can skim over the Polish version it contains some schematic drawings of the airship and formulas that can be understood even without knowing Polish.

Read this doc on Scribd: KNS- AirShip One
Sterowiec RC, AirShip One, video-sterowiec, sterowiec transmisyjny, obraz Przemysław TOMKÓW Politechnika Wrocławska Wybrzeże Wyspiańskiego 27 50-370 Wrocław Akademicki Klub Lotniczy opiekun naukowy Janusz Gogała AIRSHIP ONE – VIDEO-STEROWIEC RC AirShip One to projekt budowy sterowca pilotowanego bezprzewodowo, mogącego przekazywać obraz z powietrza na ziemię w czasie rzeczywistym. Akademicki Klub Lotniczy stworzył ten projekt z myślą o relacjonowaniu wydarzeń publicznych odbywających się w dużych pomieszczeniach zamkniętych. Celem projektu jest wdrożenie nowych myśli technicznych w życie, wprowadzenie innowacyjnych rozwiązań oraz wykorzystanie wiedzy nabytej na Politechnice Wrocławskiej w praktyce. Nad projektem pracują dwa koła naukowe: AKL - Akademicki Klub Lotniczy oraz Studencki Klub Krótkofalowców – Eter. W projekt włączyła się również TV Styk – Telewizja Studencka. AirShip One stworzono, aby sprostać wymaganiom mediów w zakresie zaawansowanego relacjonowania imprez „on live”. AirShip One to uniwersalna platforma mogąca wynieść dowolną aparaturę potrzebną do realizacji zamierzonego celu. Dzięki dużej powierzchni bocznej, może on być wykorzystywany jako latająca reklama. Zastosowanie konstrukcji bezszkieletowej ułatwia transport oraz pozwala na wprowadzenie sterowca przez wejścia standardowych rozmiarów. Nośność kasetowego modułu balastowego wynosi 3kg. waga bez helu wynosi 10kg. Długość – 4,35m; średnica- 2,2m; objętość – 10m3 zasięg - 1000m. 1.AirShip One – Video-sterowiec RC 1.KONSTRUKCJA Konstrukcja sterowca opiera się o zastosowanie najnowszych dostępnych materiałów. Kryteria, jakimi się kierowaliśmy to bezpieczeństwo, ergonomia, żywotność. Dzięki konstrukcji bezszkieletowej sterowiec będzie łatwy w transporcie i znacznie prostszy w przygotowaniu do lotu. Chcąc podnieść bezawaryjność zdecydowaliśmy o maksymalnym uproszczeniu systemu napędowego oraz systemu sterowania, który zapewnia 7 kanałowa aparatura. Ergonomiczne rozwiązanie kasetowego modułu balastowego znacznie upraszcza montaż oraz ułatwia eksploatację 1.1.PLATFORMA NOŚNA Nośność zapewnia powłoka z tworzywa poliuretanowego wypełniona helem balonowym. Tworzywa poliuretanowe otrzymane na bazie poliestrów liniowych są odporne na oleje, smary, wodę, benzynę i rozcieńczone kwasy i ługi. Hel jest gazem zupełnie bezpiecznym (gaz niepalny) i obojętnym dla środowiska naturalnego. Aby sterowiec wyniósł kamerę z modułem nadawczym ważącą 1,5kg oraz gondolę z silnikami i układem sterowania musi mieć odpowiednią objętość. Z równania Clapeyrona obliczyliśmy nośność 1m3 helu.[1] Sterowiec będzie pracował w obiektach zamkniętych, dlatego przyjęliśmy iż ciśnienie otoczenia wynosi 100kPa. Wysokość lotu ograniczona jest wysokością hali dla uproszczenia założyliśmy, iż wynosi ona 50m. Dla tak małej różnicy wysokości przyrost ciśnienia oraz temperatury możemy pominąć. Masa 1m3 powietrza atmosferycznego wynosi: pV = mRT m p= pV R pT (1) mp=nMp Rp= 8314,7 = 287,12 28,96 (2)  (1) (2) mp = Masa 1m3 czystego helu wynosi: pV = mRT 101325 ⋅ 1 = 1,383kg 287,12 ⋅ 298 mh = pV Rh T (1) mh=nMh Rh= 8314,7 = 2068,3 4,02 (2)  (1) (2) mh = 101325 ⋅ 1 = 0,165kg 2068,3 ⋅ 298 Mp – masa molowa powietrza 28.96g/mol Mh – masa molowa helu 4g/mol mp – masa powietrza mh – masa helu Rp - stała gazowa dla powietrza Rh – stała gazowa dla helu MR – uniwersalna stała gazowa 8315 P - ciśnienie 101,325 kPa V- objętość 1m3 J kg ⋅ K Nośność 1m3 czystego helu wynosi: mp- mh=1,38-0,17=1,21kg W rzeczywistości nośność 1m3 helu wynosi ok. 1kg. Dzieje się tak dlatego, że do napełniania sterowca używalmy helu balonowego o czystości 92-95% Całkowitej masa konstrukcji: Masa powłoki (3,7kg) + masa gondoli (1,2kg)+ masa kamery (0,4kg) + masa akumulatorów(0,7kg) +moduł operacyjny(3kg)+balast wyważający(0,5kg) = 9,5kg Wymiary powłoki: Aby wynieść ciężar 9,5kg potrzebujemy powłokę o objętości: 9,5m 3 na hel 4.0 + 0,5m3 wynikające z konieczności pozostawienia rezerwy na rozszerzalność cieplną helu. Zastosowany zawór bezpieczeństwa chroni korpus przed nadmiernym ciśnieniem gazu. Objętość powłoki powinna wynosić ok. 10m3. Założenia te spełnia elipsa obrotowa o średnicy D=4,35m d=2,2m. 2. Wymiary powłoki 1.2.NAPĘD ORAZ STREROWANIE Napęd stanowią trzy silniki. Dwa klasy SPEED 400 o ciągu 350g każdy odpowiedzialne za ruch; przódtył, góra-dół umieszczone na ruchomych pylonach z włókien węglowych sterowanych mikro serwomechanizmem. Trzeci silnik klasy SPEED 260 umieszczony w dolnym stateczniku pionowym stanowi część fenestronu i odpowiedzialny jest za obracanie sterowca prawo-lewo. Odbiornik oraz pakiet akumulatorów znajdować się będzie w gondoli. 1.3. PRZESYŁANIE OBRAZU Zestaw nadawczo odbiorczy stanowi nadajnik z wbudowaną anteną umożliwia bezprzewodową transmisję sygnału video i fonii w paśmie 5,8Ghz oraz odbiornik umożliwiający odbiór 4 kanałów w sekwencji z regulowanym czasem. Oba elementy zamknięte są w hermetycznej obudowie oraz zasilane są napięciem 12V. Dla zapewnienia ciągłości transmisji wizyjnej wykorzystywane są dwie baterie. Jedna zamontowana w zestawie będzie umożliwiała nieustanną transmisję przez co najmniej 6 godzin, natomiast druga będzie jej zamiennikiem. Ładowanie odbywać się będzie w stacji dokującej w celu umożliwienia jak najprostszej obsługi urządzenia. 2.WYKONANIE Nad budową sterowca pracują 2 koła naukowe Politechniki Wrocławskiej. o o Akademicki Klub Lotniczy – Międzywydziałowe Koło Naukowe Akademicki Klub Krótkofalarski - Eter AKL odpowiedzialny jest za budowę platformy latającej oraz wyposażenie jej w system napędowy oraz system sterowania. Prace prowadzone są w 6-cio osobowym zespole. SP6PWT odpowiada za budowę modułu przesyłu obrazu. Poszczególne etapy powstawiania sterowca: Etap rozpoznawczy – gromadzone są informacje na temat sterowców systemów przechwytu obrazu oraz przesyłu danych. Prowadzone jest badanie rynku w celu rozpoznania podaży oraz popytu na świadczenie usługi video-transmisji z powietrza. Etap konstrukcyjny – określane są kryteria konstrukcyjne, ustalane są pożądane charakterystyki sprzętowe. Następnie wyliczana jest masa podzespołów oraz żądana nośność sterowca. Z równania Clapeyrona otrzymujemy lotność 1m3 helu na podstawie czego dobierane są parametry gabarytowe powłoki. Obliczane są osiągi poszczególnych systemów. Etap ten kończy się utworzeniem listy podzespołów potrzebnych do budowy platformy latającej oraz modułu nadawczego. Etap montażowy – budowa gondoli, powłoki oraz modułu przesyłu obrazu. Prace montażowe prowadzone są w pracowni modelarskiej Młodzieżowego Domu Kultury, z którym zostało podpisane porozumienie na potrzeby realizacji projektu. Oblatywanie sterowca – próby w locie. W pierwszej fazie lot odbywa się bez modułu przesyłu obrazu, który zastępowany jest dodatkowym balastem. Sprawdzana jest sterowność oraz stateczność konstrukcji. Wyznaczane są charakterystyki graniczne tj. prędkość maksymalna, udźwig, zasięg, czas obrotu, czas pracy silników. W drugiej fazie testów sprawdzana jest funkcjonalność modułu video-transmisyjnego. 3.ZASTOSOWANIE Sterowiec będzie wykorzystywany do transmitowania obrazu na imprezach odbywających się w obiektach zamkniętych. Zastosowanie sterowca można rozszerzyć o zrzut ulotek lub pomiar poziomu hałasu. Elementy ruchome lepiej skupiają uwagę odbiorców niż ekspozycje statyczne. Na powierzchni bocznej nadrukowany zostanie baner z logo Politechniki Wrocławskiej, dzięki czemu sterowiec będzie również wykorzystywany w celach promocyjnych uczelni. 4.AirShip One w Auli bud. A1 Politechniki Wrocławskiej - symulacja Wersja rozwojowa przeznaczona będzie do użytku zewnętrznego, a jej zadaniem będzie pomiar poziomu hałasu oraz stworzenie akustycznej mapy miasta Wrocławia. LITERATURA [1] KALINOWSKI E, „Termodynamika Techniczna”, Wrocław, Politechnika Wrocławska, 1979, 14-18 TYTUŁ PRACY W JĘZYKU ANGIELSKIM AirShip One is a construction project of blimp with wireless piloting, that can transfer image from air in real time. Academic Aerial Club has made this project with thought about relating public events in big halls. Purpose of project is accustoming of new technical thought to life, introduction of innovative solutions and exploring of knowledge acquired on Wroclaw University of Technology in practice. Three scientific groups work over project AKL - Aerial Academic Club, DaVinci - Aerial Scientific Group, SP6PWT – Academic Club of Radio Control System also TV STYK - Student Television. AirShip One project has been made in order to cope with claims of media in range advanced relating 'on live' performances. AirShip One is an universal platform which will be capable to take up any optional equipment wanted for realization of intentional purpose. Due to big lateral surface, it can be taken advantage as flying advertising. Appliance construction without skeleton make transport easier and allows to move it in indoors by standard-sized entrances. Bearing capacity of ballast module unit totals 2 -kg. Weight without helium 10 -kg. length - 4; diameter - 2,2m; capacity – coverage 10m3 - 1000.

Do you know about any other airship projects on universities all over the world, tell us about them. Send us an email or present your project directly in our forum which can be used as a mailinglist too, you just have to sign up here. Also please subscribe to our feed either via RSS or you can even get the Blog delivered to you via Email. That way you always have the latest news as soon as we posted them.