Estructuras de flujo y comportamiento aerodinámico de un vehículo aéreo de ala unida a pequeña escala bajo condiciones subsónicas
Autores: New, Tze How; Teo, Zhen Wei; Li, S.; Ong, Z. A.; Nagel, Björn
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estructuras de flujo y comportamiento aerodinámico de un vehículo aéreo de ala unida a pequeña escala bajo condiciones subsónicas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Comportamiento del flujo
Rendimiento aerodinámico
Vehículo aéreo no tripulado de ala unida a pequeña escala
ángulo de cabeceo
ángulo de guiñada
Coeficientes de sustentación y resistencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Se estudió experimental y numéricamente el comportamiento del flujo y el rendimiento aerodinámico de un vehículo aéreo no tripulado (VANT) de ala unida a pequeña escala bajo diversas combinaciones de ángulos de cabeceo y guiñada en condiciones de flujo subsónico. Los resultados numéricos seleccionados se comparan con los resultados experimentales obtenidos mediante visualizaciones de flujo de aceite en la superficie y mediciones de fuerza, con simulaciones adicionales que amplían el rango de configuraciones combinadas de cabeceo y guiñada. En condiciones de guiñada cero, el aumento del ángulo de cabeceo conduce a la formación de enrollamientos de vórtices ogiva simétricos cerca del fuselaje y sus interacciones significativas con el ala delantera. Además, se han documentado en detalle las contribuciones a los coeficientes de sustentación y resistencia bajo condiciones de guiñada cero por los componentes clave del VANT. En contraste, cuando el VANT está sujeto a combinaciones de cabeceo y guiñada, no se puede observar evidencia clara de tales enrollamientos de vórtices ogiva. En su lugar, ocurren separaciones de flujo asimétricas sobre el lado de babor del fuselaje que se asemejan al comportamiento del flujo de cuerpo bluff. Además, estas separaciones de flujo se vuelven más complejas e interactúan más con el fuselaje y las alas delantera y trasera cuando aumenta el ángulo de guiñada. También se documentan las variaciones de sustentación y resistencia debido a diferentes combinaciones de ángulos de cabeceo y guiñada. Finalmente, los resultados de momentos de rodadura y guiñada sugieren que el VANT actual posee una estabilidad de vuelo adecuada a menos que los ángulos de cabeceo y guiñada sean altos.
Descripción
Se estudió experimental y numéricamente el comportamiento del flujo y el rendimiento aerodinámico de un vehículo aéreo no tripulado (VANT) de ala unida a pequeña escala bajo diversas combinaciones de ángulos de cabeceo y guiñada en condiciones de flujo subsónico. Los resultados numéricos seleccionados se comparan con los resultados experimentales obtenidos mediante visualizaciones de flujo de aceite en la superficie y mediciones de fuerza, con simulaciones adicionales que amplían el rango de configuraciones combinadas de cabeceo y guiñada. En condiciones de guiñada cero, el aumento del ángulo de cabeceo conduce a la formación de enrollamientos de vórtices ogiva simétricos cerca del fuselaje y sus interacciones significativas con el ala delantera. Además, se han documentado en detalle las contribuciones a los coeficientes de sustentación y resistencia bajo condiciones de guiñada cero por los componentes clave del VANT. En contraste, cuando el VANT está sujeto a combinaciones de cabeceo y guiñada, no se puede observar evidencia clara de tales enrollamientos de vórtices ogiva. En su lugar, ocurren separaciones de flujo asimétricas sobre el lado de babor del fuselaje que se asemejan al comportamiento del flujo de cuerpo bluff. Además, estas separaciones de flujo se vuelven más complejas e interactúan más con el fuselaje y las alas delantera y trasera cuando aumenta el ángulo de guiñada. También se documentan las variaciones de sustentación y resistencia debido a diferentes combinaciones de ángulos de cabeceo y guiñada. Finalmente, los resultados de momentos de rodadura y guiñada sugieren que el VANT actual posee una estabilidad de vuelo adecuada a menos que los ángulos de cabeceo y guiñada sean altos.