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Criterios de Selección para Geometrías de Alas Biplano mediante Pruebas en Túnel de Viento 2D

Autores: Rodríguez-Sevillano, Ángel Antonio; Barcala-Montejano, Miguel Ángel; Bardera-Mora, Rafael; García-Magariño García, Adelaida; Rodríguez-Rojo, María Elena; Morales-Serrano, Sara; Fernández-Antón, Jaime

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Criterios de Selección para Geometrías de Alas Biplano mediante Pruebas en Túnel de Viento 2D


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Configuraciones de biplanos
Características aerodinámicas
Estudio experimental
Vehículos aéreos micro
Coeficiente de sustentación
Resistencia parasitaria

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta un estudio basado en investigaciones en túnel de viento sobre configuraciones de biplanos. El objetivo de esta investigación es establecer una base experimental para las relaciones entre los principales parámetros geométricos que definen una configuración de biplano (desplazamiento, decalaje, separación y ángulo de barrido) y las características aerodinámicas. Este estudio experimental se centra en un enfoque 2D. Este método es el primer paso para abordar el problema y permite reducir las variables involucradas en las pruebas. La configuración de biplano se ha comparado con la configuración de monoplano para analizar la viabilidad de implementar la configuración de biplano en el campo de aplicación de vehículos aéreos micro (MAV). En la actualidad, el biplano y otras configuraciones inusuales no han sido un diseño común para MAV; sin embargo, tienen un potencial futuro ilimitado. Se llevaron a cabo un conjunto de pruebas experimentales en varias configuraciones de biplano a bajos números de Reynolds, lo que permitió definir los criterios para seleccionar la mejor configuración de ala. Los resultados obtenidos aquí muestran que la configuración de biplano proporciona un mayor coeficiente de sustentación máxima que el ala plana (monoplano). Además, tiene una mayor superficie mojada que la configuración plana, por lo que la resistencia parasitaria aumenta para la configuración de biplano. Esta investigación se centra en un régimen de vuelo de dron (bajo número de Reynolds), y en este caso, la resistencia parasitaria (resistencia de perfil) tiene un papel importante en la resistencia total del avión. Este estudio considera si la reducción de la resistencia inducida debido a la configuración tridimensional (biplanos, alas en caja y alas unidas) puede reducir la resistencia total o si el aumento de la resistencia parasitaria es mayor. Además, se estudiará el aumento de la sustentación y la disminución de la resistencia parasitaria (resistencia de perfil) para determinar si tienen una mayor influencia en el rendimiento del avión que el aumento del peso estructural. Se planea realizar más investigaciones en prototipos 3D, con las configuraciones seleccionadas, y aplicadas a formas de ala no convencionales.

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