Efectos de la hélice y elasticidad en el análisis aerodinámico de aeronaves pequeñas propulsadas por hélices y UAVs
Autores: Rostami, Mohsen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efectos de la hélice y elasticidad en el análisis aerodinámico de aeronaves pequeñas propulsadas por hélices y UAVs
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Efectos de hélice
Contribución de potencia
Aerodinámica
Aeronaves pequeñas
UAVs
Elasticidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La importancia de los efectos de la hélice y la contribución de la potencia a la aerodinámica de las aeronaves pequeñas y los vehículos aéreos no tripulados (VANT) es indispensable. El análisis aerodinámico de las alas en vuelo varía del análisis de alas rígidas debido a la deflexión de las alas causada por las cargas aerodinámicas transferidas. Este documento investiga la influencia entrelazada de los efectos de la hélice y la elasticidad en la aerodinámica de las aeronaves pequeñas propulsadas por hélice y los VANT. A través de una metodología detallada, se analiza una aeronave propulsada por hélice de doble motor como un estudio de caso, proporcionando información sobre el enfoque propuesto. Se presentan dos análisis críticos: un examen de los efectos de la hélice en aeronaves rígidas y la incorporación de propiedades elásticas en las alas. El primero establece una comprensión fundamental del comportamiento aerodinámico, mientras que el segundo explora el impacto de la elasticidad del ala en el rendimiento. La validación se logra mediante un análisis comparativo con los resultados de pruebas en túnel de viento de una aeronave de estructura rígida similar. Utilizando el software NASTRAN V2010.1, se lleva a cabo un análisis aerodinámico de la aeronave elástica, complementado con conocimientos semi-empíricos. Los resultados destacan la importancia de estos factores en diferentes ángulos de ataque. Además, las desviaciones de la configuración de la aeronave rígida enfatizan la considerable influencia del análisis aeroelástico estático, aumentando notablemente las características longitudinales en aproximadamente un 20%, mientras que muestran un menor impacto del 5% en las características laterales-direccionales. Este estudio contribuye a mejorar el diseño y las consideraciones operativas para las aeronaves pequeñas propulsadas por hélice, con implicaciones para futuras investigaciones e innovaciones, particularmente con el propósito de conceptos eficientes en la movilidad aérea avanzada.
Descripción
La importancia de los efectos de la hélice y la contribución de la potencia a la aerodinámica de las aeronaves pequeñas y los vehículos aéreos no tripulados (VANT) es indispensable. El análisis aerodinámico de las alas en vuelo varía del análisis de alas rígidas debido a la deflexión de las alas causada por las cargas aerodinámicas transferidas. Este documento investiga la influencia entrelazada de los efectos de la hélice y la elasticidad en la aerodinámica de las aeronaves pequeñas propulsadas por hélice y los VANT. A través de una metodología detallada, se analiza una aeronave propulsada por hélice de doble motor como un estudio de caso, proporcionando información sobre el enfoque propuesto. Se presentan dos análisis críticos: un examen de los efectos de la hélice en aeronaves rígidas y la incorporación de propiedades elásticas en las alas. El primero establece una comprensión fundamental del comportamiento aerodinámico, mientras que el segundo explora el impacto de la elasticidad del ala en el rendimiento. La validación se logra mediante un análisis comparativo con los resultados de pruebas en túnel de viento de una aeronave de estructura rígida similar. Utilizando el software NASTRAN V2010.1, se lleva a cabo un análisis aerodinámico de la aeronave elástica, complementado con conocimientos semi-empíricos. Los resultados destacan la importancia de estos factores en diferentes ángulos de ataque. Además, las desviaciones de la configuración de la aeronave rígida enfatizan la considerable influencia del análisis aeroelástico estático, aumentando notablemente las características longitudinales en aproximadamente un 20%, mientras que muestran un menor impacto del 5% en las características laterales-direccionales. Este estudio contribuye a mejorar el diseño y las consideraciones operativas para las aeronaves pequeñas propulsadas por hélice, con implicaciones para futuras investigaciones e innovaciones, particularmente con el propósito de conceptos eficientes en la movilidad aérea avanzada.