Desarrollo de un nuevo diseño de núcleo de ala con morfología de envergadura
Autores: Bishay, Peter L.; Burg, Erich; Akinwunmi, Akinwande; Phan, Ryan; Sepulveda, Katrina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Desarrollo de un nuevo diseño de núcleo de ala con morfología de envergadura
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Diseño
Morfología de span
UAV
Ala
Morfología
Fibra de carbono
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un nuevo diseño para el núcleo de un ala de vehículo aéreo no tripulado (VANT) que se adapta en envergadura y que aumenta la longitud de la envergadura del ala en un cincuenta por ciento. El propósito de modificar la envergadura de las alas es aumentar la sustentación y la eficiencia del combustible durante la extensión, aumentar la maniobrabilidad durante la contracción y añadir capacidad de control de alabeo a través de la modificación asimétrica de la envergadura. La modificación de la envergadura es continua a lo largo del ala, que está compuesta por múltiples particiones. Tres componentes principales conforman la estructura de cada partición: una subestructura de panal con un coeficiente de Poisson cero, vigas de fibra de carbono telescópicas y un actuador lineal. La subestructura de panal con un coeficiente de Poisson cero es un ensamblaje de costillas internas rígidas y chevrones flexibles. Este innovador diseño de panal en múltiples partes permite que las costillas y los chevrones se impriman en 3D por separado con diferentes materiales para ofrecer diferentes rigideces direccionales y para acomodar iteraciones de diseño y mantenimiento futuro. Debido a su rigidez transversal y su flexibilidad en la envergadura, el diseño mantiene la forma del perfil aerodinámico y el área de la sección transversal durante la modificación. Las vigas de fibra de carbono telescópicas se interconectan para proporcionar soporte estructural a lo largo del ala mientras se lleva a cabo la modificación. El modelo del ala ha sido analizado computacionalmente, fabricado, ensamblado y probado experimentalmente.
Descripción
Este documento presenta un nuevo diseño para el núcleo de un ala de vehículo aéreo no tripulado (VANT) que se adapta en envergadura y que aumenta la longitud de la envergadura del ala en un cincuenta por ciento. El propósito de modificar la envergadura de las alas es aumentar la sustentación y la eficiencia del combustible durante la extensión, aumentar la maniobrabilidad durante la contracción y añadir capacidad de control de alabeo a través de la modificación asimétrica de la envergadura. La modificación de la envergadura es continua a lo largo del ala, que está compuesta por múltiples particiones. Tres componentes principales conforman la estructura de cada partición: una subestructura de panal con un coeficiente de Poisson cero, vigas de fibra de carbono telescópicas y un actuador lineal. La subestructura de panal con un coeficiente de Poisson cero es un ensamblaje de costillas internas rígidas y chevrones flexibles. Este innovador diseño de panal en múltiples partes permite que las costillas y los chevrones se impriman en 3D por separado con diferentes materiales para ofrecer diferentes rigideces direccionales y para acomodar iteraciones de diseño y mantenimiento futuro. Debido a su rigidez transversal y su flexibilidad en la envergadura, el diseño mantiene la forma del perfil aerodinámico y el área de la sección transversal durante la modificación. Las vigas de fibra de carbono telescópicas se interconectan para proporcionar soporte estructural a lo largo del ala mientras se lleva a cabo la modificación. El modelo del ala ha sido analizado computacionalmente, fabricado, ensamblado y probado experimentalmente.