logo móvil
Contáctanos

Diseño de Alas de Aeronaves para el Control de Flujo Laminar Híbrido Extendida

Autores: Lobitz, Lennart; Traub, Hendrik; Overbeck, Mats; Bien, Maximilian; Heimbs, Sebastian; Hühne, Christian; Friedrichs, Jens; Horst, Peter

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2023

Diseño de Alas de Aeronaves para el Control de Flujo Laminar Híbrido Extendida


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Flujo laminar
Paneles de succión
Masa del ala
Transferencia de carga
Material
Ti6Al4V

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El flujo laminar ofrece un potencial significativo para aumentar la eficiencia energética de los futuros aviones de transporte. El Clúster de Excelencia SEA de Alemania está desarrollando un nuevo enfoque para el control híbrido del flujo laminar. El concepto tiene como objetivo mantener el flujo laminar hasta el 80% de la longitud de la cuerda mediante la integración de paneles de succión en la parte trasera del ala, que consisten en una delgada piel de succión y una estructura de núcleo de soporte. Este estudio examina los efectos de varias configuraciones de paneles de succión sobre la masa del ala y la transferencia de carga para un avión eléctrico de corto alcance. El material del panel de succión, así como el grosor y la densidad relativa del núcleo del panel de succión, se modifican dentro de límites significativos. Los paneles de succión hechos de Ti6Al4V ofrecen el diseño más robusto, lo que resulta en un aumento significativo de la masa del ala. Para las configuraciones estudiadas, representan hasta el 33.8% de la masa de la caja del ala. En contraste, los paneles hechos de Nylon11CF o PU1000 no aumentan significativamente la masa del ala. Sin embargo, el uso de estos materiales plantea preguntas sobre su robustez en condiciones operativas. Los resultados demuestran que la elección del material influye fuertemente en la trayectoria de carga dentro de la estructura del ala. Los paneles de succión de Ti6Al4V proporcionan propiedades mecánicas suficientes para contribuir significativamente a la transferencia de carga y a la rigidez contra pandeo. Localmente, la parte de la transferencia de carga atribuida al panel de succión supera el 50%. En contraste, los materiales flexibles como Nylon11CF o PU1000 están inherentemente desacoplados de la transferencia de carga. A diferencia del grosor de la piel de succión, la densidad relativa de la estructura del núcleo afecta fuertemente la rigidez contra arrugas. Sin embargo, el fallo por arrugas no resultó crítico para las configuraciones de paneles de succión examinadas. En el presente estudio, las propiedades mecánicas de Ti6Al4V no pueden ser completamente aprovechadas. Por lo tanto, se prefieren los paneles de succión flexibles hechos de Nylon11CF para lograr una solución ligera, siempre que cumplan con los requisitos operativos.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro