Estudio de Configuración de Helicópteros Eléctricos para la Movilidad Aérea Urbana
Autores: Cole, Julia A.; Rajauski, Lauren; Loughran, Andrew; Karpowicz, Alexander; Salinger, Stefanie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Estudio de Configuración de Helicópteros Eléctricos para la Movilidad Aérea Urbana
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Diseño
Helicópteros eléctricos
áreas urbanas
Perfiles de misión
Supuestos tecnológicos
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Actualmente hay interés en el diseño de pequeñas aeronaves eléctricas de despegue y aterrizaje vertical para aliviar el tráfico terrestre y la congestión en las principales áreas urbanas. Para apoyar el progreso en este área, se ha desarrollado un método de diseño conceptual para helicópteros eléctricos de rotor principal único y compuestos aumentados por elevación. Se utilizó el método de diseño para investigar el espacio de diseño factible para helicópteros eléctricos basado en diferentes perfiles de misión y suposiciones tecnológicas. Dentro del espacio de diseño factible, se encontró que existe un límite de cruce en función de la distancia de crucero y el tiempo de vuelo en suspensión, donde la configuración más eficiente cambia de un helicóptero de rotor principal único a un helicóptero compuesto aumentado por elevación. En general, para distancias de crucero más largas y tiempos de vuelo en suspensión más cortos, el helicóptero compuesto aumentado por elevación es la configuración más eficiente. Se realizó un estudio adicional para investigar los beneficios potenciales de desacoplar el rotor principal del rotor de cola. Este estudio mostró que el desacoplamiento del rotor principal y el rotor de cola tiene el potencial de reducir la energía total de la misión requerida en todos los casos, permitiendo aumentos en las distancias de misión y los tiempos de vuelo en suspensión del orden del 5% para un tamaño de batería dado.
Descripción
Actualmente hay interés en el diseño de pequeñas aeronaves eléctricas de despegue y aterrizaje vertical para aliviar el tráfico terrestre y la congestión en las principales áreas urbanas. Para apoyar el progreso en este área, se ha desarrollado un método de diseño conceptual para helicópteros eléctricos de rotor principal único y compuestos aumentados por elevación. Se utilizó el método de diseño para investigar el espacio de diseño factible para helicópteros eléctricos basado en diferentes perfiles de misión y suposiciones tecnológicas. Dentro del espacio de diseño factible, se encontró que existe un límite de cruce en función de la distancia de crucero y el tiempo de vuelo en suspensión, donde la configuración más eficiente cambia de un helicóptero de rotor principal único a un helicóptero compuesto aumentado por elevación. En general, para distancias de crucero más largas y tiempos de vuelo en suspensión más cortos, el helicóptero compuesto aumentado por elevación es la configuración más eficiente. Se realizó un estudio adicional para investigar los beneficios potenciales de desacoplar el rotor principal del rotor de cola. Este estudio mostró que el desacoplamiento del rotor principal y el rotor de cola tiene el potencial de reducir la energía total de la misión requerida en todos los casos, permitiendo aumentos en las distancias de misión y los tiempos de vuelo en suspensión del orden del 5% para un tamaño de batería dado.