El rendimiento aerodinámico de un novedoso octocóptero superpuesto en vuelo estacionario
Autores: Lei, Yao; Zhao, Xiangzheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
El rendimiento aerodinámico de un novedoso octocóptero superpuesto en vuelo estacionario
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Novela
Octocóptero
Disposición de rotores superpuestos
Rendimiento aerodinámico
Empuje
Consumo de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Se propone en este artículo un nuevo octocóptero con una disposición de rotores superpuestos para aumentar la carga útil con un tamaño limitado. El rendimiento aerodinámico se obtuvo tanto a través de experimentos como de simulaciones numéricas, con un espaciado de rotores que varía de 1.2 a 2.0 (1.21.41.61.82.0). Además, se evaluó el parámetro aerodinámico mediante el empuje, el consumo de energía, el coeficiente de empuje, el coeficiente de potencia y el índice de mérito (FM) en vuelo estacionario. En comparación con un octocóptero coaxial tradicional, los resultados indicaron que el octocóptero superpuesto a 1.8 presentó un aumento de empuje de hasta el 15.98%, y el incremento del FM fue de hasta el 6%. Adicionalmente, la distribución de las líneas de corriente mostró que la simetría del movimiento del vórtice en el flujo descendente para los rotores superpuestos compensará la interferencia del rotor con un aumento en el empuje. Mientras tanto, la deformación del vórtice resultante de la velocidad inducida por el rotor superior también condujo a un aumento en el consumo de energía. Finalmente, se obtuvo el rendimiento aerodinámico óptimo del octocóptero superpuesto con un espaciado de rotores de 1.8 a 1800 RPM.
Descripción
Se propone en este artículo un nuevo octocóptero con una disposición de rotores superpuestos para aumentar la carga útil con un tamaño limitado. El rendimiento aerodinámico se obtuvo tanto a través de experimentos como de simulaciones numéricas, con un espaciado de rotores que varía de 1.2 a 2.0 (1.21.41.61.82.0). Además, se evaluó el parámetro aerodinámico mediante el empuje, el consumo de energía, el coeficiente de empuje, el coeficiente de potencia y el índice de mérito (FM) en vuelo estacionario. En comparación con un octocóptero coaxial tradicional, los resultados indicaron que el octocóptero superpuesto a 1.8 presentó un aumento de empuje de hasta el 15.98%, y el incremento del FM fue de hasta el 6%. Adicionalmente, la distribución de las líneas de corriente mostró que la simetría del movimiento del vórtice en el flujo descendente para los rotores superpuestos compensará la interferencia del rotor con un aumento en el empuje. Mientras tanto, la deformación del vórtice resultante de la velocidad inducida por el rotor superior también condujo a un aumento en el consumo de energía. Finalmente, se obtuvo el rendimiento aerodinámico óptimo del octocóptero superpuesto con un espaciado de rotores de 1.8 a 1800 RPM.