Alas flexibles inspiradas en la biología con deformación elástica
Autores: Van Truong, Tien; Nguyen, Quoc-Viet; Lee, Heow Pueh
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Alas flexibles inspiradas en la biología con deformación elástica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aerodinámica
Vuelo aleteante
Alas artificiales
Deformaciones de torsión
Generación de curvatura
Alas flexibles
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En las últimas décadas, ha habido un gran interés en comprender la aerodinámica del vuelo aleteante y el desarrollo de vehículos aéreos micro con alas aleteantes (FWMAVs). La deformación de la curvatura y el torsionamiento se ha demostrado cuantitativamente en varios insectos, pero crear alas artificiales que imiten esas características es un desafío. Este artículo informa sobre el desarrollo y la caracterización de alas artificiales que pueden reproducir deformaciones de curvatura y torsionamiento. Al reemplazar el material elástico en la vena de la raíz del ala, la vena de la raíz se doblaría hacia arriba y hacia adentro, generando un ángulo de ataque, curvatura y deformaciones de torsionamiento mientras el ala aleteaba debido a las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre el ala. Se empleó un aparato de ala aleteante para estudiar la cinemática y aerodinámica de alas de insectos a escala real. Se llevaron a cabo experimentos multidisciplinarios para proporcionar la frecuencia natural, la producción de fuerza, la cinemática tridimensional del ala y los efectos de la flexibilidad del ala experimentados por las alas flexibles. Los resultados han mostrado que la ala artificial presente fue capaz de imitar las dos características importantes de las alas de los insectos: el torsionamiento y la generación de curvatura. A partir de la medición de fuerza, se encontró que el ala con la deformación uniforme mostró una mayor generación de sustentación/potencia en el sistema de alas aleteantes. La ala artificial desarrollada sugiere una nueva guía para el ala bioinspirada del FWMAV.
Descripción
En las últimas décadas, ha habido un gran interés en comprender la aerodinámica del vuelo aleteante y el desarrollo de vehículos aéreos micro con alas aleteantes (FWMAVs). La deformación de la curvatura y el torsionamiento se ha demostrado cuantitativamente en varios insectos, pero crear alas artificiales que imiten esas características es un desafío. Este artículo informa sobre el desarrollo y la caracterización de alas artificiales que pueden reproducir deformaciones de curvatura y torsionamiento. Al reemplazar el material elástico en la vena de la raíz del ala, la vena de la raíz se doblaría hacia arriba y hacia adentro, generando un ángulo de ataque, curvatura y deformaciones de torsionamiento mientras el ala aleteaba debido a las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre el ala. Se empleó un aparato de ala aleteante para estudiar la cinemática y aerodinámica de alas de insectos a escala real. Se llevaron a cabo experimentos multidisciplinarios para proporcionar la frecuencia natural, la producción de fuerza, la cinemática tridimensional del ala y los efectos de la flexibilidad del ala experimentados por las alas flexibles. Los resultados han mostrado que la ala artificial presente fue capaz de imitar las dos características importantes de las alas de los insectos: el torsionamiento y la generación de curvatura. A partir de la medición de fuerza, se encontró que el ala con la deformación uniforme mostró una mayor generación de sustentación/potencia en el sistema de alas aleteantes. La ala artificial desarrollada sugiere una nueva guía para el ala bioinspirada del FWMAV.