Soluciones analíticas para el volumen, masa, centro de gravedad e inercia de segmentos de alas y rotores de densidad constante
Autores: Moulton, Benjamin C.; Hunsaker, Douglas F.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Soluciones analíticas para el volumen, masa, centro de gravedad e inercia de segmentos de alas y rotores de densidad constante
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Diseño
Masa
Inercia
Propiedades
Diseño asistido por computadora
Método
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
En el diseño preliminar de superficies de elevación de aeronaves, puede ser difícil obtener propiedades de masa e inercia precisas. Típicamente, se utilizan métodos como el diseño asistido por computadora o procesos estadísticos para determinar estas propiedades. Estos métodos requieren un tiempo y esfuerzo significativos para su implementación. El presente documento presenta un método analítico exacto para calcular el volumen, la masa, el centro de gravedad y las propiedades de inercia de segmentos de alas y rotores de densidad constante. Se incluyen la influencia del estrechamiento, la distribución del grosor a lo largo de la envergadura, la geometría del perfil aerodinámico y la inclinación. Se presenta la utilidad del método y se evalúa la precisión con varios casos de prueba mediante la diferencia porcentual con un modelo correspondiente de diseño asistido por computadora. Estos estudios de caso demuestran que el método actual es preciso dentro de aproximadamente un 1% para geometrías de alas típicas y dentro de aproximadamente un 1.3% para geometrías de hélices típicas.
Descripción
En el diseño preliminar de superficies de elevación de aeronaves, puede ser difícil obtener propiedades de masa e inercia precisas. Típicamente, se utilizan métodos como el diseño asistido por computadora o procesos estadísticos para determinar estas propiedades. Estos métodos requieren un tiempo y esfuerzo significativos para su implementación. El presente documento presenta un método analítico exacto para calcular el volumen, la masa, el centro de gravedad y las propiedades de inercia de segmentos de alas y rotores de densidad constante. Se incluyen la influencia del estrechamiento, la distribución del grosor a lo largo de la envergadura, la geometría del perfil aerodinámico y la inclinación. Se presenta la utilidad del método y se evalúa la precisión con varios casos de prueba mediante la diferencia porcentual con un modelo correspondiente de diseño asistido por computadora. Estos estudios de caso demuestran que el método actual es preciso dentro de aproximadamente un 1% para geometrías de alas típicas y dentro de aproximadamente un 1.3% para geometrías de hélices típicas.