Reducción de arrastre sobre la base de la regla de área del vehículo experimental de vuelo supersónico a pequeña escala que se está desarrollando en el Instituto de Tecnología de Muroran (Segundo Informe)
Autores: Mizobata, Kazuhide; Mio, Taichi; Miyamoto, Katsuya
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Reducción de arrastre sobre la base de la regla de área del vehículo experimental de vuelo supersónico a pequeña escala que se está desarrollando en el Instituto de Tecnología de Muroran (Segundo Informe)
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Vehículo experimental de vuelo supersónico
Reducción de resistencia
Transónico
Regla de área
Análisis CFD
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Se está desarrollando un vehículo de experimento de vuelo supersónico a pequeña escala llamado OWASHI en el Instituto de Tecnología de Muroran como una plataforma de prueba voladora para la verificación de tecnologías innovadoras para vuelos atmosféricos a alta velocidad. La reducción de la resistencia en los regímenes transónicos y supersónicos es crucial para la viabilidad de sus vuelos supersónicos. Este estudio tiene como objetivo obtener modificaciones de configuración para la reducción de la resistencia transónica sobre la base de la llamada regla de área. Para prevenir la acumulación de ondas de compresión, se diseñan varios perfiles del cuello de botella y de la protuberancia utilizando arcos con radios constantes y grandes y curvas spline que los aproximan. Sus efectos se evalúan a través de análisis CFD, pruebas en túneles de viento y análisis de resistencia de onda. Como resultado, una configuración basada en la regla de área con una nariz cónica afilada y un cuello de botella de gran radio logra una reducción significativa de la resistencia en un rango de Mach transónico, así como una reducción de 57 unidades (57 x 10) en el número de Mach de diseño de 1.1. Sin embargo, los efectos de reducción de resistencia de las protuberancias son pequeños y aparentes solo en un rango de Mach estrecho. Por otro lado, en la configuración práctica del vehículo, la extensión del fuselaje hacia atrás muestra una gran cantidad de reducción de resistencia, mientras que la adición de una entrada cancela los efectos de reducción de resistencia de las configuraciones basadas en la regla de área.
Descripción
Se está desarrollando un vehículo de experimento de vuelo supersónico a pequeña escala llamado OWASHI en el Instituto de Tecnología de Muroran como una plataforma de prueba voladora para la verificación de tecnologías innovadoras para vuelos atmosféricos a alta velocidad. La reducción de la resistencia en los regímenes transónicos y supersónicos es crucial para la viabilidad de sus vuelos supersónicos. Este estudio tiene como objetivo obtener modificaciones de configuración para la reducción de la resistencia transónica sobre la base de la llamada regla de área. Para prevenir la acumulación de ondas de compresión, se diseñan varios perfiles del cuello de botella y de la protuberancia utilizando arcos con radios constantes y grandes y curvas spline que los aproximan. Sus efectos se evalúan a través de análisis CFD, pruebas en túneles de viento y análisis de resistencia de onda. Como resultado, una configuración basada en la regla de área con una nariz cónica afilada y un cuello de botella de gran radio logra una reducción significativa de la resistencia en un rango de Mach transónico, así como una reducción de 57 unidades (57 x 10) en el número de Mach de diseño de 1.1. Sin embargo, los efectos de reducción de resistencia de las protuberancias son pequeños y aparentes solo en un rango de Mach estrecho. Por otro lado, en la configuración práctica del vehículo, la extensión del fuselaje hacia atrás muestra una gran cantidad de reducción de resistencia, mientras que la adición de una entrada cancela los efectos de reducción de resistencia de las configuraciones basadas en la regla de área.