Dinámica de los sistemas de tren de aterrizaje oleo-neumático para vehículos aéreos no tripulados basados en portaaviones
Autores: Dinc, Ali; Yildiz, Faruk; Ma, Junkun; Pecen, Reg; Obeidat, Suleiman; Mamedov, Ali; Otkur, Murat
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Dinámica de los sistemas de tren de aterrizaje oleo-neumático para vehículos aéreos no tripulados basados en portaaviones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Tren de aterrizaje
Amortiguador
Oleo-neumático
Operaciones basadas en portaaviones
Análisis de rendimiento
Amortiguación de vibraciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un análisis exhaustivo de la dinámica y el diseño de amortiguadores oleo-neumáticos para el tren de aterrizaje de vehículos aéreos no tripulados (VANT) basados en portaaviones. Las operaciones basadas en portaaviones imponen desafíos únicos debido a los aterrizajes de alto impacto, lo que requiere sistemas de tren de aterrizaje robustos capaces de soportar fuerzas g significativas. El estudio investiga el rendimiento de los trenes de aterrizaje diseñados para operaciones en portaaviones bajo diversas tasas de descenso, utilizando simulaciones por computadora para modelar la dinámica de masas con y sin suspensión. El proceso de diseño de un tren de aterrizaje principal oleo-neumático para un VANT de 8500 kg incluye cálculos detallados para el recorrido, dimensionamiento de los soportes del amortiguador, características de resorte y amortiguación, y análisis de fuerzas de impacto. La investigación emplea modelos isotérmicos y adiabáticos para evaluar la variación en la presión neumática y la fuerza del resorte de aire bajo cargas estáticas y dinámicas, revelando el comportamiento no lineal del amortiguador. Las características de amortiguación se analizan a fondo, demostrando el rendimiento superior de los sistemas oleo-neumáticos en la amortiguación de vibraciones. Los resultados de la simulación confirman que el diseño actual mitiga eficazmente las fuerzas de impacto, manteniendo las aceleraciones verticales dentro de las limitaciones de diseño y asegurando la integridad estructural durante las maniobras de aterrizaje. Los hallazgos clave incluyen la capacidad del amortiguador para manejar altas tasas de descenso típicas de las operaciones basadas en portaaviones, con aceleraciones verticales y valores de fuerza calculados que indican un rendimiento robusto. El estudio identifica áreas para futuras investigaciones, como el desarrollo de herramientas automatizadas para análisis de cargas y tensiones para una cuantificación rápida del peso, la exploración de sistemas de control activo para la mitigación de vibraciones, y los beneficios potenciales de aplicaciones de múltiples servicios para los diseños de trenes de aterrizaje. Al abordar los desafíos de rendimiento y robustez en operaciones basadas en portaaviones, esta investigación avanza en la tecnología de trenes de aterrizaje para VANT, mejorando su seguridad y eficiencia en diversos entornos operativos. Los conocimientos adquiridos proporcionan una base sólida para optimizar los sistemas de tren de aterrizaje, asegurando un rendimiento confiable bajo condiciones exigentes.
Descripción
Este documento presenta un análisis exhaustivo de la dinámica y el diseño de amortiguadores oleo-neumáticos para el tren de aterrizaje de vehículos aéreos no tripulados (VANT) basados en portaaviones. Las operaciones basadas en portaaviones imponen desafíos únicos debido a los aterrizajes de alto impacto, lo que requiere sistemas de tren de aterrizaje robustos capaces de soportar fuerzas g significativas. El estudio investiga el rendimiento de los trenes de aterrizaje diseñados para operaciones en portaaviones bajo diversas tasas de descenso, utilizando simulaciones por computadora para modelar la dinámica de masas con y sin suspensión. El proceso de diseño de un tren de aterrizaje principal oleo-neumático para un VANT de 8500 kg incluye cálculos detallados para el recorrido, dimensionamiento de los soportes del amortiguador, características de resorte y amortiguación, y análisis de fuerzas de impacto. La investigación emplea modelos isotérmicos y adiabáticos para evaluar la variación en la presión neumática y la fuerza del resorte de aire bajo cargas estáticas y dinámicas, revelando el comportamiento no lineal del amortiguador. Las características de amortiguación se analizan a fondo, demostrando el rendimiento superior de los sistemas oleo-neumáticos en la amortiguación de vibraciones. Los resultados de la simulación confirman que el diseño actual mitiga eficazmente las fuerzas de impacto, manteniendo las aceleraciones verticales dentro de las limitaciones de diseño y asegurando la integridad estructural durante las maniobras de aterrizaje. Los hallazgos clave incluyen la capacidad del amortiguador para manejar altas tasas de descenso típicas de las operaciones basadas en portaaviones, con aceleraciones verticales y valores de fuerza calculados que indican un rendimiento robusto. El estudio identifica áreas para futuras investigaciones, como el desarrollo de herramientas automatizadas para análisis de cargas y tensiones para una cuantificación rápida del peso, la exploración de sistemas de control activo para la mitigación de vibraciones, y los beneficios potenciales de aplicaciones de múltiples servicios para los diseños de trenes de aterrizaje. Al abordar los desafíos de rendimiento y robustez en operaciones basadas en portaaviones, esta investigación avanza en la tecnología de trenes de aterrizaje para VANT, mejorando su seguridad y eficiencia en diversos entornos operativos. Los conocimientos adquiridos proporcionan una base sólida para optimizar los sistemas de tren de aterrizaje, asegurando un rendimiento confiable bajo condiciones exigentes.