Desarrollo de un Modelo de Viga Aeroelástica Estática para el Diseño de Winglets Plegables
Autores: Kidane, Bereket Sitotaw; Troiani, Enrico
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Desarrollo de un Modelo de Viga Aeroelástica Estática para el Diseño de Winglets Plegables
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Forma de ala
Adaptabilidad
Condiciones de vuelo
Adaptabilidad de forma
Alerón
Modelo aeroelástico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La adaptabilidad de la forma del ala durante el vuelo es el siguiente paso hacia la sostenibilidad de la aviación. La forma del ala se diseña típicamente para un punto de crucero o un promedio ponderado de varios puntos de crucero. Sin embargo, un ala está sujeta a una variedad de condiciones de vuelo, lo que resulta en que la aeronave vuele de manera subóptima durante una parte del vuelo. La adaptabilidad de la forma se puede lograr ajustando la forma del winglet durante el vuelo. El desafío de diseño es combinar una estructura de winglet que permita la forma adaptable requerida mientras se preserva la integridad estructural para soportar las cargas aerodinámicas. Los actuadores que cambian la forma deben trabajar contra las tensiones estructurales y las cargas aerodinámicas. Analizar el modelo completo en la fase de diseño preliminar es computacionalmente costoso; por lo tanto, es necesario desarrollar un modelo. El objetivo de este documento es derivar un modelo aeroelástico para un ala y un winglet con el fin de reducir el costo computacional y la complejidad del sistema en el diseño de un winglet plegable. En este documento, se realiza el análisis aeroelástico estático para el ala de una aeronave regional a nivel del mar y en condiciones de techo de servicio con ángulos de ataque de tres y ocho grados. Se utiliza la herramienta aeroelástica MSC Nastran para desarrollar un Modelo de Elementos Finitos (FEM), es decir, un modelo de viga, y las cargas aerodinámicas se calculan en base a un método de panel de red de doblete (DLM).
Descripción
La adaptabilidad de la forma del ala durante el vuelo es el siguiente paso hacia la sostenibilidad de la aviación. La forma del ala se diseña típicamente para un punto de crucero o un promedio ponderado de varios puntos de crucero. Sin embargo, un ala está sujeta a una variedad de condiciones de vuelo, lo que resulta en que la aeronave vuele de manera subóptima durante una parte del vuelo. La adaptabilidad de la forma se puede lograr ajustando la forma del winglet durante el vuelo. El desafío de diseño es combinar una estructura de winglet que permita la forma adaptable requerida mientras se preserva la integridad estructural para soportar las cargas aerodinámicas. Los actuadores que cambian la forma deben trabajar contra las tensiones estructurales y las cargas aerodinámicas. Analizar el modelo completo en la fase de diseño preliminar es computacionalmente costoso; por lo tanto, es necesario desarrollar un modelo. El objetivo de este documento es derivar un modelo aeroelástico para un ala y un winglet con el fin de reducir el costo computacional y la complejidad del sistema en el diseño de un winglet plegable. En este documento, se realiza el análisis aeroelástico estático para el ala de una aeronave regional a nivel del mar y en condiciones de techo de servicio con ángulos de ataque de tres y ocho grados. Se utiliza la herramienta aeroelástica MSC Nastran para desarrollar un Modelo de Elementos Finitos (FEM), es decir, un modelo de viga, y las cargas aerodinámicas se calculan en base a un método de panel de red de doblete (DLM).