Aerodinámica causada por las tasas de rodadura de un vehículo de experimento de vuelo supersónico a pequeña escala con un ala principal de flecha doblada
Autores: Mizobata, Kazuhide; Shirakata, Koji; Honda, Atsuya; Shiono, Keisuke; Ishigami, Yukiya; Nishida, Akihiro; Miura, Masaaki
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Aerodinámica causada por las tasas de rodadura de un vehículo de experimento de vuelo supersónico a pequeña escala con un ala principal de flecha doblada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Vehículo de experimento de vuelo supersónico
Aerodinámica
Pruebas en túnel de viento
Análisis CFD
Tasas de rodadura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Se está desarrollando un vehículo de experimento de vuelo supersónico a pequeña escala en el Instituto de Tecnología de Muroran como un banco de pruebas volador para la verificación de tecnologías innovadoras para vuelos atmosféricos a alta velocidad, que son esenciales para los sistemas de transporte aeroespacial de próxima generación. Se ha propuesto su configuración base M2011 con un ala principal en forma de flecha doblada, con un ángulo de retroceso del borde de ataque interno y externo de 66 y 61 grados, y colas horizontal y vertical. Se requiere aclarar su aerodinámica causada por el movimiento de actitud para la predicción de la capacidad de vuelo en seis grados de libertad y la guía y control autónomos. Este estudio se concentra en la caracterización de dicha aerodinámica causada por las tasas de rodadura en el régimen subsónico. Se ha diseñado y fabricado un mecanismo para rodar un modelo de prueba en túnel de viento a diversas tasas de rodadura y ángulo de cabeceo arbitrario utilizando un motor paso a paso programable y un soporte ecuatorial. Se llevan a cabo una serie de pruebas en túnel de viento subsónico y un análisis CFD preliminar. Los derivados estáticos resultantes tienen una dispersión suficientemente pequeña y concuerdan bastante bien con las pruebas estáticas en túnel de viento en el caso de un pequeño ángulo de cabeceo, mientras que la estabilidad direccional estática se deteriora en el caso de grandes ángulos de cabeceo y longitudes de nariz grandes. Además, los derivados dinámicos resultantes concuerdan bien con el análisis CFD y la teoría convencional en el caso de un ángulo de cabeceo cero, mientras que la amortiguación de rodadura se deteriora en el caso de grandes ángulos de cabeceo y se produce un guiñada proversa en el caso de una longitud de nariz grande.
Descripción
Se está desarrollando un vehículo de experimento de vuelo supersónico a pequeña escala en el Instituto de Tecnología de Muroran como un banco de pruebas volador para la verificación de tecnologías innovadoras para vuelos atmosféricos a alta velocidad, que son esenciales para los sistemas de transporte aeroespacial de próxima generación. Se ha propuesto su configuración base M2011 con un ala principal en forma de flecha doblada, con un ángulo de retroceso del borde de ataque interno y externo de 66 y 61 grados, y colas horizontal y vertical. Se requiere aclarar su aerodinámica causada por el movimiento de actitud para la predicción de la capacidad de vuelo en seis grados de libertad y la guía y control autónomos. Este estudio se concentra en la caracterización de dicha aerodinámica causada por las tasas de rodadura en el régimen subsónico. Se ha diseñado y fabricado un mecanismo para rodar un modelo de prueba en túnel de viento a diversas tasas de rodadura y ángulo de cabeceo arbitrario utilizando un motor paso a paso programable y un soporte ecuatorial. Se llevan a cabo una serie de pruebas en túnel de viento subsónico y un análisis CFD preliminar. Los derivados estáticos resultantes tienen una dispersión suficientemente pequeña y concuerdan bastante bien con las pruebas estáticas en túnel de viento en el caso de un pequeño ángulo de cabeceo, mientras que la estabilidad direccional estática se deteriora en el caso de grandes ángulos de cabeceo y longitudes de nariz grandes. Además, los derivados dinámicos resultantes concuerdan bien con el análisis CFD y la teoría convencional en el caso de un ángulo de cabeceo cero, mientras que la amortiguación de rodadura se deteriora en el caso de grandes ángulos de cabeceo y se produce un guiñada proversa en el caso de una longitud de nariz grande.