Zbigniew Wołejsza, PhD, DSc |
|
Recent publications
1. | Knap L.♦, Graczykowski C., Holnicki-Szulc J., Wołejsza Z., Strategies for reduction of energy consumption during ascending and descending process of modern telescopic HAPS aerostats, BULLETIN OF THE POLISH ACADEMY OF SCIENCES: TECHNICAL SCIENCES, ISSN: 0239-7528, DOI: 10.24425/bpasts.2020.131833, Vol.68, No.1, pp.155-168, 2020 Abstract: In this article, the authors propose and investigate a new concept of HAPS aerostat design in a modular form, which allows for sequential increasing or decreasing of the total volume, up to the desired size. In its initial form, the aerostat has relatively small dimensions but its central cylindrical part is multi-segmented and can be easily extended. The application of controllable construction couplings enables precise control of the aerostat expansion process and significantly improves its vertical mobility. The paper describes details of telescopic aerostat construction, presents a mathematical model of its vertical motion and investigates numerically two volume control strategies aimed at maximization of operation efficiency and minimization of operation cost. The results obtained reveal the main problems that have to be addressed and the factors that play a key role in design of such telescopic aerostats and control of their vertical mobility. Keywords:helium airship, control of vertical mobility, reduced energy consumption, optimum ascending and descending path Affiliations:
| |||||||||||||
2. | Mikułowski G., Pawłowski P., Wołejsza Z., Podwozie lotnicze z adaptacyjnym systemem absorpcji energii, JOURNAL OF AERONAUTICA INTEGRA, ISSN: 1896-8856, Vol.1, pp.125-129, 2007 Abstract: Podczas każdego lądowania samoloty są narażone na duże przeciążenia dynamiczne mające zdecydowany wpływ na trwałość i niezawodność konstrukcji nośnej. Wielkość przeciążeń, jakim poddawany jest kadłub samolotu, zależy w dużej mierze od poprawnej pracy podwozia lotniczego. Głównym elementem podwozia, który pochłania największą ilość energii kinetycznej związanej z momentem przyziemienia jest amortyzator. Optymalne działanie amortyzatora lotniczego ma decydujący wpływ na zużycie zmęczeniowe materiałów konstrukcyjnych oraz na bezpieczeństwo lądowania. podwozia lotnicze, podwozie adaptacyjne, adaptacyjna dyssypacja energii Affiliations:
|
Conference papers
1. | Holnicki-Szulc J., Faraj R., Graczykowski C., Mikułowski G., Pawłowski P., Świercz A., Wołejsza Z., Knap L.♦, Sekuła K.♦, Wiącek D., ADAPTIVE AIRBAG SYSTEMS FOR PROTECTION OF GENERAL AVIATION, AeroBest 2023, II ECCOMAS Thematic Conference on Multidisciplinary Design Optimization of Aerospace Systems, 2023-07-19/07-21, Lisbon (PT), pp.173-183, 2023 Abstract: The contribution describes three innovative external airbag systems developed by the External airbags, adaptive system, emergency landing, human safety Affiliations:
| |||||||||||||||||||||||||||||||
2. | Świercz A., Graczykowski C., Knap L.♦, Wołejsza Z., Holnicki-Szulc J., SKY SAILING OF TETHERED AEROSTATS FOR EFFICIENT AERIAL MONITORING, AeroBest 2023, II ECCOMAS Thematic Conference on Multidisciplinary Design Optimization of Aerospace Systems, 2023-07-19/07-21, Lisbon (PT), pp.379-387, 2023 Abstract: This contribution introduces the concept of sky sailing, which combines the Airship, flight control, optimization, aerospace Affiliations:
| |||||||||||||||||||||||||||||||
3. | Graczykowski C., Knap L.♦, Holnicki-Szulc J., Wołejsza Z., Development of Control Strategies for Vertical Mobility of Adaptive Telescopic High-altitude Aerostats, SMART 2019, 9th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials, 2019-07-08/07-11, Paris (FR), pp.1-8, 2019 Abstract: In this article we propose a new concept of adaptive telescopic high-altitude aerostat designed in a modular form which allows for sequential changes of volume during the flight. The proposed telescopic aerostat can be easily enlarged or contracted due to application of multi-segmented construction, controllable segments’ couplings and precise adjustment of internal pressure obtained using additional gas tank, valve and compressor. Conducted changes of aerostat volume allow to precisely control generated lift force and to obtain desired paths of ascending and descending. The paper briefly presents development of control strategies aimed at: i) reaching the subsequent altitudes in the shortest period of time, ii) reaching these altitudes at the smallest cost defined as total work done by the compressor. The obtained results show high potential of the proposed innovative concept of the aerostat. Keywords:helium airship, control of vertical mobility, reduced energy consumption, optimal ascending and descending paths Affiliations:
| |||||||||||||||||||||||||||||||
4. | Wołejsza Z., Holnicki-Szulc J., Graczykowski C., Hinc K.♦, Faraj R., Kowalski T.♦, Mikułowski G., Kaźmierczak K.♦, Wiszowaty R., Pawłowski P., Dynamics and control of adaptive airbags for UAV impact protection, ISMA 2018 / USD 2018, International Conference on Noise and Vibration Engineering / International Conference on Uncertainty in Structural Dynamics, 2018-09-17/09-19, Leuven (BE), pp.3661-3670, 2018 Abstract: Small drones with total mass of a few kilograms are becoming more and more popular in many applications increasing the probability of occurrence of emergency situations caused by an equipment failure or a human error. In case of a fall from a high altitude very often it is possible to use parachute rescue systems, which however require relatively long time for deployment and development of braking forces. The touchdown velocity may be large enough to exceed limit accelerations for UAV equipment. The paper presents the concept of deployable airbag systems, in particular with adaptive flow control, which provides a possible solution to the above-mentioned problems. The paper discusses the overall control and adaptation strategy. Simplified methods for mathematical modeling are proposed and formulated for an example on a cylindrical airbag. The conceptual part is concluded with the presentation of the methodology of experimental verification and results of initial tests of the integrated airbag system. Affiliations:
|
Conference abstracts
1. | Kowalski T.♦, Faraj R., Graczykowski C., Hinc K., Mikułowski G., Pawłowski P., Wołejsza Z., Development of adaptive airbags for emergency landing of small uav, SolMech 2018, 41st SOLID MECHANICS CONFERENCE, 2018-08-27/08-31, Warszawa (PL), pp.1-2, 2018 |
Patents
Filing No./Date Filing Publication | Autor(s) Title Protection Area, Applicant Name | Patent Number Date of Grant | |
---|---|---|---|
20200454.5 2020-10-07 Bulletin 2021/15 2021-04-14 | Faraj R., Kowalski T. M.♦, Wołejsza Z., Mikułowski G., Pawłowski P., Hinc K.♦, Graczykowski C., Holnicki-Szulc J.Emergency landing deviceEPO, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN | 3805099 Bulletin 2022/14 2022-04-06 | |
434024 2020-05-21 BUP 34/2021 2021-11-22 | Zawidzki M., Wołejsza Z.Zasadniczo cylindryczna konstrukcja modułowa do zabezpieczania obiektu na dnie akwenuPL, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN | - - - | |
433276 2020-03-17 BUP 25/2021 2021-09-20 | Wołejsza Z., Holnicki-Szulc J. K.Adaptacyjny układ utwierdzenia na uwięzi zwłaszcza aerostatu oraz zawierający go statek powietrznyPL, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Adaptronica sp. z o.o. | - - - | |
20156826.8 2020-02-12 Bulletin 2020/34 2020-08-19 | Knap L.♦, Wołejsza Z., Graczykowski C., Faraj R., Holnicki-Szulc J.Tethered helium kite gas replenishment device and gas replenishment methodEPO, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN | 3696080 Bulletin 2022/08 2022-02-23 | |
431425 2019-10-09 BUP 08/2021 2021-04-19 | Faraj R., Kowalski T.♦, Wołejsza Z., Mikułowski G., Pawłowski P. K., Hinc K.♦, Graczykowski C., Holnicki-Szulc J. K.Adaptacyjne urządzenie awaryjnego lądowania obiektu, zwłaszcza dla bezzałogowego statku powietrznegoPL, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Adaptronica sp. z o.o. | - - - | |
430191 2019-06-10 BUP 26/2020 2020-12-14 | Knap L.♦, Graczykowski C., Holnicki-Szulc J., Wołejsza Z.Sterowiec o zmiennej objętości oraz sposób zmiany położenia sterowca w pioniePL, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN | 241805 WUP 50/2022 2022-12-12 | |
428956 2019-02-18 BUP 18/2020 2020-08-24 | Knap L.♦, Wołejsza Z., Graczykowski C., Faraj R., Holnicki-Szulc J. K.Urządzenie uzupełniające ubytki gazu w latawcu helowym na uwięzi oraz sposób uzupełniania ubytków gazuPL, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Adaptronica sp. z o.o. | 241873 WUP 51/2022 2022-12-19 | |
420831 2017-03-13 BUP 21/2018 2018-10-08 | Faraj R., Wołejsza Z.Konstrukcja mechanizmu do pre-rotacji wirnika nośnego oraz sposób wprawiania wirnika nośnego w stan wstępnej rotacji z zastosowaniem mechanizmu z kołem zamachowym, zwłaszcza do kapsuł zrzutowychPL, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN | 233225 WUP 09/2019 2019-09-30 | |
419786 2016-12-13 BUP 13/2018 2018-06-18 | Holnicki-Szulc J., Faraj R., Pawłowski P., Wołejsza Z., Kaźmierczak K.♦, Hinc K. ♦Rozkładana konstrukcja sterowca stratosferycznego i sposób zmiany objętości, zwłaszcza rozkładanej konstrukcji sterowca stratosferycznegoPL, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Adaptronica sp. z o.o. | 233353 WUP 10/2019 2019-10-31 |