Helicópteros no tripulados (UAV) y formación de hielo: degradación aerodinámica causada por formas de hielo interciclo y de retorno en un perfil aerodinámico RG-15
Autores: Wallisch, Joachim; Lindner, Markus; Petersen, Øyvind Wiig; Neunaber, Ingrid; Bracchi, Tania; Hearst, R. Jason; Hann, Richard
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Helicópteros no tripulados (UAV) y formación de hielo: degradación aerodinámica causada por formas de hielo interciclo y de retorno en un perfil aerodinámico RG-15
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Sistemas de descongelación electrotérmicos
UAVs
Hielo interciclo
Hielo de retroceso
Coeficiente de arrastre
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de deshielo electrotérmico son un enfoque popular para proteger a los vehículos aéreos no tripulados (VANT) de la degradación del rendimiento causada por el hielo en las nubes. Sin embargo, sus requisitos de energía y potencia deben minimizarse para hacer que estos sistemas sean viables para VANT de ala fija de tamaño pequeño y mediano. Los sistemas de deshielo térmico permiten acumulaciones de hielo interciclo y pueden resultar en hielo de retroceso. El hielo interciclo y el hielo de retroceso aumentan la resistencia del avión, lo que requiere más empuje del motor y energía. Este estudio investiga la influencia aerodinámica del hielo interciclo y del hielo de retroceso en un ala típica de VANT. Se comparan los coeficientes de sustentación y resistencia de una campaña en túnel de viento y simulaciones de Ansys FENSAP-ICE. Las formas de hielo interciclo resultan en un aumento de la resistencia de aproximadamente el 50% para un ángulo de ataque de crucero realista. Mientras que el hielo de retroceso disperso aumenta la resistencia en un 30% en comparación con el ala limpia, una cresta de hielo a lo largo de la envergadura puede aumentar la resistencia en más del 170%. Los resultados destacan que el hielo de retroceso puede influir significativamente en el coeficiente de resistencia. Por lo tanto, es importante diseñar el sistema de deshielo y su secuencia de operación para minimizar el hielo de retroceso. Comprender la necesidad de minimizar el hielo de retroceso ayuda en el diseño de sistemas de deshielo viables para VANT.
Descripción
Los sistemas de deshielo electrotérmico son un enfoque popular para proteger a los vehículos aéreos no tripulados (VANT) de la degradación del rendimiento causada por el hielo en las nubes. Sin embargo, sus requisitos de energía y potencia deben minimizarse para hacer que estos sistemas sean viables para VANT de ala fija de tamaño pequeño y mediano. Los sistemas de deshielo térmico permiten acumulaciones de hielo interciclo y pueden resultar en hielo de retroceso. El hielo interciclo y el hielo de retroceso aumentan la resistencia del avión, lo que requiere más empuje del motor y energía. Este estudio investiga la influencia aerodinámica del hielo interciclo y del hielo de retroceso en un ala típica de VANT. Se comparan los coeficientes de sustentación y resistencia de una campaña en túnel de viento y simulaciones de Ansys FENSAP-ICE. Las formas de hielo interciclo resultan en un aumento de la resistencia de aproximadamente el 50% para un ángulo de ataque de crucero realista. Mientras que el hielo de retroceso disperso aumenta la resistencia en un 30% en comparación con el ala limpia, una cresta de hielo a lo largo de la envergadura puede aumentar la resistencia en más del 170%. Los resultados destacan que el hielo de retroceso puede influir significativamente en el coeficiente de resistencia. Por lo tanto, es importante diseñar el sistema de deshielo y su secuencia de operación para minimizar el hielo de retroceso. Comprender la necesidad de minimizar el hielo de retroceso ayuda en el diseño de sistemas de deshielo viables para VANT.