El efecto del ángulo de fase entre el ala delantera y el ala trasera en el rendimiento aerodinámico de un ornitóptero tipo libélula
Autores: Takahashi, Hidetoshi; Concordel, Alice; Paik, Jamie; Shimoyama, Isao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
El efecto del ángulo de fase entre el ala delantera y el ala trasera en el rendimiento aerodinámico de un ornitóptero tipo libélula
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Libélulas
Maniobrabilidad ágil
ángulos de fase
Rendimiento aerodinámico
Ornitóptero
Sensores MEMS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Las libélulas logran una maniobrabilidad ágil al batir cuatro alas de forma independiente. Se han observado diferentes ángulos de fase entre el ala delantera y el ala trasera durante varios modos de vuelo. El rendimiento aerodinámico depende del control del ángulo de fase, como se ejemplifica con un ornitóptero volador artificial. Aquí, presentamos un ornitóptero similar a una libélula cuyo ángulo de fase fue diseñado para variar de acuerdo con el desfase entre los mecanismos de manivela del ala delantera y del ala trasera. Se adjuntaron dos sensores de presión diferencial de sistemas microelectromecánicos (MEMS) al centro de ambas alas para evaluar el rendimiento aerodinámico durante los movimientos de batido cuando se cambiaba el ángulo de fase. Al variar el ángulo de fase tanto en condiciones de atadura como en vuelo libre, el rendimiento del ala delantera se mantuvo aproximadamente constante, mientras que el de la ala trasera mostró variaciones obvias; el valor promedio máximo fue dos veces mayor que el mínimo. Los resultados experimentales sugieren que simples cambios en el ángulo de fase permiten a un ornitóptero volador controlar el equilibrio de la fuerza de vuelo sin cambios complejos en la cinemática de las alas.
Descripción
Las libélulas logran una maniobrabilidad ágil al batir cuatro alas de forma independiente. Se han observado diferentes ángulos de fase entre el ala delantera y el ala trasera durante varios modos de vuelo. El rendimiento aerodinámico depende del control del ángulo de fase, como se ejemplifica con un ornitóptero volador artificial. Aquí, presentamos un ornitóptero similar a una libélula cuyo ángulo de fase fue diseñado para variar de acuerdo con el desfase entre los mecanismos de manivela del ala delantera y del ala trasera. Se adjuntaron dos sensores de presión diferencial de sistemas microelectromecánicos (MEMS) al centro de ambas alas para evaluar el rendimiento aerodinámico durante los movimientos de batido cuando se cambiaba el ángulo de fase. Al variar el ángulo de fase tanto en condiciones de atadura como en vuelo libre, el rendimiento del ala delantera se mantuvo aproximadamente constante, mientras que el de la ala trasera mostró variaciones obvias; el valor promedio máximo fue dos veces mayor que el mínimo. Los resultados experimentales sugieren que simples cambios en el ángulo de fase permiten a un ornitóptero volador controlar el equilibrio de la fuerza de vuelo sin cambios complejos en la cinemática de las alas.