logo móvil
Contáctanos

Enfoque de Caracterización del Sistema de Control de Vuelo Integrado para Vehículos Civiles de Alta Velocidad en el Diseño Conceptual

Autores: Ferretto, Davide; Gori, Oscar; Fusaro, Roberta; Viola, Nicole

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2023

Enfoque de Caracterización del Sistema de Control de Vuelo Integrado para Vehículos Civiles de Alta Velocidad en el Diseño Conceptual


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Estabilidad
Superficies de control
Eficiencia aerodinámica
Sistema de Control de Vuelo
Aeronaves de alta velocidad
Simulación numérica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Estudios recientes han revelado que la deflexión de las superficies de control puede causar una reducción en la eficiencia aerodinámica de una aeronave hipersónica de hasta un 30%. De hecho, la caracterización del Sistema de Control de Vuelo es esencial para la estimación de las características aerodinámicas consistentes del vehículo en diferentes fases, considerando la contribución de las superficies de control a la estabilidad y el trimado. En términos del proceso de dimensionamiento, se ha demostrado que las metodologías tradicionales ya no son aplicables a las estimaciones de la potencia de actuación requerida para las superficies de control de una aeronave de alta velocidad, debido a sus peculiares condiciones de trabajo y a las características del flujo al que están expuestas. A su vez, los enfoques de simulación numérica basados en dinámica de fluidos computacional o métodos de panel pueden requerir recursos de tiempo considerables, que no se ajustan a las necesidades de estimaciones rápidas y fiables que son típicas de las fases tempranas de diseño. Por lo tanto, este documento tiene como objetivo describir una metodología para mostrar cómo anticipar el diseño del Sistema de Control de Vuelo para vehículos de alta velocidad en la etapa de diseño conceptual, considerando adecuadamente las interacciones a nivel de vehículo y prediciendo el comportamiento del sistema a lo largo de toda una misión. También es una parte fundamental del trabajo proporcionar a los diseñadores un ejemplo de cómo descuidar el efecto de la resistencia por trimado puede ser perjudicial para una estimación fiable del rendimiento general de la aeronave. El análisis, centrado principalmente en el plano longitudinal del vehículo, se presenta paso a paso en un caso de estudio específico, a saber, el vehículo STRATOFLY MR3, un concepto de waverider a Mach 8 para vuelos antipodales civiles. La aplicación de la metodología, concebida como un primer paso hacia un proceso de diseño iterativo del Sistema de Control de Vuelo, también muestra que las fases que más potencia demandan son el despegue, la aceleración supersónica baja y el acercamiento, donde se alcanzan picos de más de 130 kW, mientras que un promedio de 20 kW es suficiente para soportar deflexiones en un crucero hipersónico.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro