Análisis de la Dinámica a Corto Plazo de Aeronaves Morphing Causada por el Cambio de Forma Basado en la Respuesta de Bucle Abierto y la Teoría del Conjunto Alcanzable
Autores: Xia, Fuming; Jing, Bo; Xu, Wenfeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de la Dinámica a Corto Plazo de Aeronaves Morphing Causada por el Cambio de Forma Basado en la Respuesta de Bucle Abierto y la Teoría del Conjunto Alcanzable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aviones en transformación
Características dinámicas
Fuerzas aerodinámicas
Distribución de masa
Rendimiento de maniobra
Teoría del conjunto alcanzable
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo investiga la dinámica a corto plazo causada por los cambios de forma de las aeronaves morphing. Seleccionamos una aeronave morphing de ala variable simétrica como objeto de estudio y establecemos un modelo de cascada de múltiples lazos con seis grados de libertad, eliminando el acoplamiento entre los términos derivados mediante transformación matricial. Considerando que el cambio en la forma aerodinámica afecta significativamente las fuerzas aerodinámicas de la aeronave en un corto período de tiempo, y que la variación en la distribución de masa genera fuerzas y momentos aerodinámicos adicionales, analizamos los efectos de estos factores sobre las características dinámicas de la aeronave basándonos en la respuesta de lazo abierto a partir de las condiciones de vuelo en estado estacionario. Además, analizamos la mejora en el rendimiento de maniobra que aporta el morphing como una entrada de control adicional. Aplicamos la teoría del conjunto alcanzable a las ecuaciones de movimiento de múltiples lazos y utilizamos el tamaño del conjunto alcanzable para medir la maniobrabilidad de las aeronaves. Los resultados confirman que el morphing puede mejorar efectivamente la maniobrabilidad de la aeronave.
Descripción
Este trabajo investiga la dinámica a corto plazo causada por los cambios de forma de las aeronaves morphing. Seleccionamos una aeronave morphing de ala variable simétrica como objeto de estudio y establecemos un modelo de cascada de múltiples lazos con seis grados de libertad, eliminando el acoplamiento entre los términos derivados mediante transformación matricial. Considerando que el cambio en la forma aerodinámica afecta significativamente las fuerzas aerodinámicas de la aeronave en un corto período de tiempo, y que la variación en la distribución de masa genera fuerzas y momentos aerodinámicos adicionales, analizamos los efectos de estos factores sobre las características dinámicas de la aeronave basándonos en la respuesta de lazo abierto a partir de las condiciones de vuelo en estado estacionario. Además, analizamos la mejora en el rendimiento de maniobra que aporta el morphing como una entrada de control adicional. Aplicamos la teoría del conjunto alcanzable a las ecuaciones de movimiento de múltiples lazos y utilizamos el tamaño del conjunto alcanzable para medir la maniobrabilidad de las aeronaves. Los resultados confirman que el morphing puede mejorar efectivamente la maniobrabilidad de la aeronave.