Estudio Experimental de la Interacción Aerodinámica entre el Ala Delantera y el Ala Trasera de un Ornithóptero Tipo Escarabajo
Autores: Takahashi, Hidetoshi; Abe, Kosuke; Takahata, Tomoyuki; Shimoyama, Isao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Estudio Experimental de la Interacción Aerodinámica entre el Ala Delantera y el Ala Trasera de un Ornithóptero Tipo Escarabajo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Escarabajos
Mecanismo de vuelo
Ornitóptero
Alas
Rendimiento aerodinámico
Sensores de presión diferencial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
Los escarabajos han atraído la atención de los investigadores debido a su combinación única de un ala delantera que aletea de forma pasiva y un ala trasera que aletea de forma activa durante el vuelo. Debido a que las cargas alares de los escarabajos son mayores que las cargas alares de otros insectos, el mecanismo de vuelo de los escarabajos es potencialmente útil para modelar una aeronave pequeña con un gran peso. En este artículo, presentamos un ornitóptero tipo escarabajo en el que las alas están modeladas geométrica y cinemáticamente según un escarabajo real. Además, el ala delantera está diseñada para ser intercambiable entre configuraciones de sin ala, ala que aletea o ala fija. Se adjuntaron sensores de presión diferencial de sistemas microelectromecánicos (MEMS) tanto al ala delantera como a la trasera para evaluar el rendimiento aerodinámico durante el vuelo. Ya sea que el ala delantera esté configurada como un ala que aletea o un ala fija, generó una presión diferencial positiva constante durante el vuelo hacia adelante, mientras que la presión diferencial en el ala trasera variaba con el movimiento de aleteo durante el vuelo hacia adelante. Los resultados experimentales sugieren que los escarabajos utilizan el ala delantera para una mejora efectiva de la fuerza vertical.
Descripción
Los escarabajos han atraído la atención de los investigadores debido a su combinación única de un ala delantera que aletea de forma pasiva y un ala trasera que aletea de forma activa durante el vuelo. Debido a que las cargas alares de los escarabajos son mayores que las cargas alares de otros insectos, el mecanismo de vuelo de los escarabajos es potencialmente útil para modelar una aeronave pequeña con un gran peso. En este artículo, presentamos un ornitóptero tipo escarabajo en el que las alas están modeladas geométrica y cinemáticamente según un escarabajo real. Además, el ala delantera está diseñada para ser intercambiable entre configuraciones de sin ala, ala que aletea o ala fija. Se adjuntaron sensores de presión diferencial de sistemas microelectromecánicos (MEMS) tanto al ala delantera como a la trasera para evaluar el rendimiento aerodinámico durante el vuelo. Ya sea que el ala delantera esté configurada como un ala que aletea o un ala fija, generó una presión diferencial positiva constante durante el vuelo hacia adelante, mientras que la presión diferencial en el ala trasera variaba con el movimiento de aleteo durante el vuelo hacia adelante. Los resultados experimentales sugieren que los escarabajos utilizan el ala delantera para una mejora efectiva de la fuerza vertical.