Cuantificación de la Incertidumbre Aerodinámica para Aeronaves de Rotor Inclinable
Autores: Yuan, Ye; Thomson, Douglas; Anderson, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Cuantificación de la Incertidumbre Aerodinámica para Aeronaves de Rotor Inclinable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Tiltrotores
Interferencias aerodinámicas
Cuantificación de la incertidumbre
Cualidades de manejo
Dinámica de vuelo
Análisis de sensibilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El tiltrotor tiene dinámicas de vuelo únicas debido a las características de interferencia aerodinámica. Se utilizan múltiples enfoques de cálculo aerodinámico, como el método CFD, para caracterizar esta característica. El proceso de cálculo suele ser lento y los resultados obtenidos generalmente varían entre sí. Por lo tanto, se utilizará el método de cuantificación de incertidumbre (UQ) en esta investigación para identificar el efecto de la inexactitud aerodinámica en las cualidades de manejo de la aeronave tiltrotor. El estudio tiene como objetivo cuantificar la influencia de la interferencia aerodinámica en las dinámicas de vuelo del tiltrotor en diferentes estados de vuelo, como velocidades hacia adelante y ángulos de inclinación de la góndola, lo que puede guiar la simplificación del modelado de dinámicas de vuelo para mejorar la eficiencia de la simulación. Por lo tanto, se introducen métodos de identificación de incertidumbre e integración numérica factorial completa (FFNI) para escalar estas incertidumbres aerodinámicas. Se presentan los requisitos de valor propio, ancho de banda y retraso de fase como criterios de fallo. El cálculo de UQ indica que las incertidumbres del cálculo aerodinámico afectan significativamente las calificaciones de calidad de manejo en dos rangos de vuelo: el modo helicóptero y los modos de conversión y avión con mayor velocidad hacia adelante (cerca del sobre de conversión). Además, se realiza un análisis de sensibilidad para identificar el mecanismo detrás de estas influencias. Los resultados demuestran que la aerodinámica afecta la actitud de cabeceo, la amortiguación de cabeceo y las derivadas de estabilidad de velocidad e incidencia. Sin embargo, los efectos de la estabilidad de velocidad y la estabilidad de incidencia son la razón que causa la degradación de las cualidades de manejo en el modo helicóptero y en el modo de alta velocidad, respectivamente.
Descripción
El tiltrotor tiene dinámicas de vuelo únicas debido a las características de interferencia aerodinámica. Se utilizan múltiples enfoques de cálculo aerodinámico, como el método CFD, para caracterizar esta característica. El proceso de cálculo suele ser lento y los resultados obtenidos generalmente varían entre sí. Por lo tanto, se utilizará el método de cuantificación de incertidumbre (UQ) en esta investigación para identificar el efecto de la inexactitud aerodinámica en las cualidades de manejo de la aeronave tiltrotor. El estudio tiene como objetivo cuantificar la influencia de la interferencia aerodinámica en las dinámicas de vuelo del tiltrotor en diferentes estados de vuelo, como velocidades hacia adelante y ángulos de inclinación de la góndola, lo que puede guiar la simplificación del modelado de dinámicas de vuelo para mejorar la eficiencia de la simulación. Por lo tanto, se introducen métodos de identificación de incertidumbre e integración numérica factorial completa (FFNI) para escalar estas incertidumbres aerodinámicas. Se presentan los requisitos de valor propio, ancho de banda y retraso de fase como criterios de fallo. El cálculo de UQ indica que las incertidumbres del cálculo aerodinámico afectan significativamente las calificaciones de calidad de manejo en dos rangos de vuelo: el modo helicóptero y los modos de conversión y avión con mayor velocidad hacia adelante (cerca del sobre de conversión). Además, se realiza un análisis de sensibilidad para identificar el mecanismo detrás de estas influencias. Los resultados demuestran que la aerodinámica afecta la actitud de cabeceo, la amortiguación de cabeceo y las derivadas de estabilidad de velocidad e incidencia. Sin embargo, los efectos de la estabilidad de velocidad y la estabilidad de incidencia son la razón que causa la degradación de las cualidades de manejo en el modo helicóptero y en el modo de alta velocidad, respectivamente.