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Cuantificación de la Incertidumbre Aerodinámica para Aeronaves de Rotor Inclinable

Autores: Yuan, Ye; Thomson, Douglas; Anderson, David

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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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

Consultas: 14

Citaciones: Sin citaciones


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.

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