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Evolución del diseño y pruebas en túnel de viento de un avión regional de transporte con tres superficies de sustentación

Autores: Cusati, Vincenzo; Corcione, Salvatore; Ciliberti, Danilo; Nicolosi, Fabrizio

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Evolución del diseño y pruebas en túnel de viento de un avión regional de transporte con tres superficies de sustentación


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Avión innovador
Características aerodinámicas
Evaluación experimental
Tres superficies de sustentación
Estabilidad y control
Campaña de pruebas en túnel de viento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento trata sobre la evaluación experimental de las características aerodinámicas de un innovador avión turbopropulsor grande. La configuración es un avión de tres superficies sustentadoras con instalación de motores traseros en las puntas de la cola, concebido para transportar hasta 130 pasajeros y con un objetivo de impacto económico y ambiental mínimo, que sea competitivo con los jets regionales en rutas cortas y medianas. El diseño de tres superficies sustentadoras es el resultado de investigaciones previas realizadas por los autores, y se ha seleccionado para cumplir plenamente con las restricciones del mercado y del diseño. Se requirió una campaña de pruebas experimentales para validar la aerodinámica, la estabilidad y el control de esta configuración innovadora. A partir de los resultados de la primera campaña, se observó que el avión tenía una estabilidad longitudinal y direccional insuficiente. Así, los autores trabajaron para mejorar estas características, actualizando el diseño y ejecutando una segunda campaña de pruebas en túnel de viento. La evolución del diseño se describe en la primera parte del documento. En la segunda parte, los autores discuten los efectos de interferencia aerodinámica entre los componentes del avión, detallando cómo el descenso combinado proveniente tanto del canard como del ala, así como sus estelas, afecta la aerodinámica del empennage. Las pruebas experimentales han revelado una reducción significativa de la estabilidad longitudinal debido al descenso adicional del canard, especialmente en actitudes bajas. Además, se encontró que el canard genera una no linealidad en la derivada de estabilidad direccional del avión a ángulos de deslizamiento moderados debido a su vórtice de punta que impacta en la cola vertical. A pesar de la interferencia perjudicial debido al canard, el avión actualizado demostró ser estáticamente estable con un margen suficiente en el centro de gravedad más retrasado. Las lecciones aprendidas en esta investigación pueden ser útiles para aerodinamicistas y diseñadores de aviones que enfrenten problemas similares.

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