logo móvil
Contáctanos

Yaw Soplado: Un Método de Control de Yaw Novel para Aeronaves de Cola Sentada mediante el Desvío del Flujo de Hélice Durante el Despegue y Aterrizaje Vertical

Autores: Hu, Yixin; Wen, Guangwei; Qiu, Wei; Xu, Chao; Fan, Li; He, Yunhan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2025

Yaw Soplado: Un Método de Control de Yaw Novel para Aeronaves de Cola Sentada mediante el Desvío del Flujo de Hélice Durante el Despegue y Aterrizaje Vertical


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Tail-sitter
UAVs
Control de guiñada
Guiñada forzada
Asignación de control
Hélices

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En los últimos años, los vehículos aéreos no tripulados (VANT) de cola, capaces de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) y vuelo de larga distancia, han atraído una atención extensa. Sin embargo, el desafío del control de guiñada, particularmente para VANT de gran escala, se ha convertido en un obstáculo significativo. Es complicado generar momentos de guiñada suficientes mediante el empuje diferencial de los motores sin comprometer la autoridad de control en otros canales o aumentar la complejidad mecánica. Por lo tanto, este documento propone el concepto de guiñada soplada, que utiliza el flujo de aire de alta velocidad sobre los timones, inducido por el chorro de las hélices, para mejorar activamente el par de control de guiñada. Se diseña un VANT de cola de clase de cien kilogramos, sobre-actuado, para validar la efectividad del método propuesto. Para abordar el problema de asignación de control introducido por la implementación de la guiñada soplada, se desarrolla un módulo de asignación de control basado en optimización, capaz de mapear con precisión las fuerzas y los pares requeridos a todos los actuadores. El método propuesto, combinado con simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD), tiene en cuenta el modelo de hélice y las diferencias significativas en la efectividad de los actuadores en diversas condiciones de vuelo. Los resultados de las simulaciones demuestran que el método de guiñada soplada propuesto mejora significativamente el rendimiento del control de guiñada, logrando un ahorro energético total de aproximadamente el 8.0% y una reducción del 60% en el error cuadrático medio. Además, el método exhibe un rendimiento robusto frente a variaciones en los parámetros de control y perturbaciones externas.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro