Impacto de la geometría de los winglets en la aerodinámica del DLR-F4 y un análisis de un concepto de winglet hiperbólico
Autores: Gueraiche, Djahid; Popov, Sergey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Impacto de la geometría de los winglets en la aerodinámica del DLR-F4 y un análisis de un concepto de winglet hiperbólico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Crecimiento
Eficiencia aerodinámica
Estrés estructural del ala
Alerones
Cerca de punta de ala delta
Relación de sustentación a resistencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se estudia el crecimiento de la eficiencia aerodinámica y el crecimiento del estrés estructural del ala para el ala-cuerpo de un avión de transporte típico DLR-F4, después de instalar alerones clásicos de Whitcomb de diferentes configuraciones y una cerca de ala delta. Se desarrolló matemáticamente un alerón curvado de nuevo concepto y se aprobó a través de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) y experimentos estructurales estáticos, revelando la interacción de la dinámica del flujo de aire sub- y transónico con la geometría del dispositivo en el extremo del ala. Se exploró brevemente el espacio de diseño de la geometría del alerón y se realizó una evaluación del incremento de la relación de sustentación a resistencia en función de varios parámetros de entrada del alerón. En particular, se analizó a fondo el efecto del ángulo de inclinación del alerón sobre la sustentación y la resistencia en varios regímenes de flujo y ángulos de ataque, revelando una ambigüedad y un carácter conflictivo de los resultados entre alerones altamente inclinados y casi verticales. Como resultado del análisis del impacto del ángulo de inclinación, se sugiere un concepto de alerón curvado que se parametriza matemáticamente, que podría proporcionar una solución innovadora, alternativa a un alerón morfante, pero mucho más simple con una estructura fija. En conclusión, se sugiere un criterio de estimación de eficiencia de alerones multidisciplinario para comparar la eficiencia aerodinámica de diferentes dispositivos en el extremo del ala con respecto a su penalización de peso estructural en condiciones de vuelo reales.
Descripción
En este artículo, se estudia el crecimiento de la eficiencia aerodinámica y el crecimiento del estrés estructural del ala para el ala-cuerpo de un avión de transporte típico DLR-F4, después de instalar alerones clásicos de Whitcomb de diferentes configuraciones y una cerca de ala delta. Se desarrolló matemáticamente un alerón curvado de nuevo concepto y se aprobó a través de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) y experimentos estructurales estáticos, revelando la interacción de la dinámica del flujo de aire sub- y transónico con la geometría del dispositivo en el extremo del ala. Se exploró brevemente el espacio de diseño de la geometría del alerón y se realizó una evaluación del incremento de la relación de sustentación a resistencia en función de varios parámetros de entrada del alerón. En particular, se analizó a fondo el efecto del ángulo de inclinación del alerón sobre la sustentación y la resistencia en varios regímenes de flujo y ángulos de ataque, revelando una ambigüedad y un carácter conflictivo de los resultados entre alerones altamente inclinados y casi verticales. Como resultado del análisis del impacto del ángulo de inclinación, se sugiere un concepto de alerón curvado que se parametriza matemáticamente, que podría proporcionar una solución innovadora, alternativa a un alerón morfante, pero mucho más simple con una estructura fija. En conclusión, se sugiere un criterio de estimación de eficiencia de alerones multidisciplinario para comparar la eficiencia aerodinámica de diferentes dispositivos en el extremo del ala con respecto a su penalización de peso estructural en condiciones de vuelo reales.