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Alivio de Turbulencias de una Gran Aeronave con un Extremo de Ala de Giro Pasivo

Autores: Guo, Shijun; Espinosa De Los Monteros, Jaime; Liu, Ying

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2015

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Acceso abierto

Artículo científico
2015

Alivio de Turbulencias de una Gran Aeronave con un Extremo de Ala de Giro Pasivo


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Investigación
Alivio de carga en la estructura del ala
Punta de ala de torsión pasiva
Aeronave
Respuesta a ráfagas
Estabilidad aeroelástica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta una investigación sobre la respuesta a ráfagas y la mitigación de cargas en la estructura del ala de un avión de 200 asientos mediante el uso de un extremo de ala de torsión pasiva (PTWT). La investigación se dividió en tres etapas. La primera etapa fue el diseño y análisis del avión base, incluyendo análisis aerodinámico, diseño estructural utilizando el método de elementos finitos (FE) y análisis de flutter para cumplir con los requisitos de diseño. También se realizó un análisis de respuesta dinámica del avión a ráfagas discretas (una coseno) en un rango de radiancias de ráfagas especificadas en los estándares de aeronavegabilidad. En la segunda etapa, se diseñó un PTWT de una longitud de 1.13 m con los parámetros clave determinados en función de las restricciones de diseño y, en particular, la estabilidad aeroelástica y la respuesta a ráfagas. Se realizó un análisis de respuesta a ráfagas posterior para evaluar la efectividad del PTWT en la mitigación de ráfagas. Los resultados muestran que el PTWT produjo una reducción significativa de la deflexión del extremo del ala inducida por ráfagas en un 21% y del momento de flexión en la raíz del ala en un 14% en el caso de vuelo más crítico. En la tercera etapa, se hizo un esfuerzo por estudiar la interacción e influencia del PTWT en la maniobra simétrica y asimétrica del avión cuando los alerones estaban en operación. Los resultados muestran que la influencia del PTWT con una reducción de la velocidad normal del avión y el movimiento de elevación en un 1.7% y un 3%, respectivamente, es negligible. Sin embargo, la influencia del PTWT en el momento de rodadura del avión con una reducción del 20.5% es significativa. Por lo tanto, se requiere un sistema de bloqueo en tal condición de maniobra. La investigación ha demostrado que el PTWT es un medio efectivo para la mitigación de ráfagas y, por lo tanto, tiene potencial para su aplicación en aviones grandes.

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