Estimación de la Elevación y la Resistencia en Vuelo de una Aeronave No Tripulada Propulsada por Hélice
Autores: Bergmann, Dominique Paul; Denzel, Jan; Pfeifle, Ole; Notter, Stefan; Fichter, Walter; Strohmayer, Andreas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Estimación de la Elevación y la Resistencia en Vuelo de una Aeronave No Tripulada Propulsada por Hélice
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Motores eléctricos
Sistemas de propulsión
Interacción aerodinámica
Rendimiento de vuelo
Emisiones en vuelo
Polar de resistencia y sustentación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
La alta densidad de potencia y las buenas propiedades de escalado de los motores eléctricos permiten nuevos arreglos de propulsión y configuraciones de aeronaves. Esto resulta en sistemas de propulsión distribuida que permiten aprovechar los efectos de interacción aerodinámica entre los hélices individuales y el ala de la aeronave, mejorando el rendimiento de vuelo y, por lo tanto, reduciendo las emisiones en vuelo. Para analizar sistemáticamente estos efectos, se diseñó y construyó una plataforma de investigación no tripulada en la Universidad de Stuttgart. Dado que la aeronave se utiliza como banco de pruebas para varios estudios de rendimiento de vuelo en el campo de la propulsión eléctrica distribuida, se requiere una metodología para la identificación precisa de sus características de rendimiento. Uno de los principales desafíos es la determinación de la resistencia total de la aeronave para poder identificar una polar de resistencia y sustentación exacta en vuelo. Para este propósito, se desarrolló un sistema de medición a bordo que permite la determinación precisa del empuje de la aeronave, que equivale a la resistencia aerodinámica total en vuelo horizontal y estable. El sistema ha sido probado y validado en vuelo utilizando la plataforma de prueba de vuelo libre no tripulada. El artículo proporciona una visión general del sistema de medición instalado, discute su funcionalidad y muestra los resultados de las pruebas de vuelo realizadas.
Descripción
La alta densidad de potencia y las buenas propiedades de escalado de los motores eléctricos permiten nuevos arreglos de propulsión y configuraciones de aeronaves. Esto resulta en sistemas de propulsión distribuida que permiten aprovechar los efectos de interacción aerodinámica entre los hélices individuales y el ala de la aeronave, mejorando el rendimiento de vuelo y, por lo tanto, reduciendo las emisiones en vuelo. Para analizar sistemáticamente estos efectos, se diseñó y construyó una plataforma de investigación no tripulada en la Universidad de Stuttgart. Dado que la aeronave se utiliza como banco de pruebas para varios estudios de rendimiento de vuelo en el campo de la propulsión eléctrica distribuida, se requiere una metodología para la identificación precisa de sus características de rendimiento. Uno de los principales desafíos es la determinación de la resistencia total de la aeronave para poder identificar una polar de resistencia y sustentación exacta en vuelo. Para este propósito, se desarrolló un sistema de medición a bordo que permite la determinación precisa del empuje de la aeronave, que equivale a la resistencia aerodinámica total en vuelo horizontal y estable. El sistema ha sido probado y validado en vuelo utilizando la plataforma de prueba de vuelo libre no tripulada. El artículo proporciona una visión general del sistema de medición instalado, discute su funcionalidad y muestra los resultados de las pruebas de vuelo realizadas.