Evaluación Experimental de Empuje y Ruido en Rotores Coaxiales de Contrarrotación
Autores: Russo, Nicola; Marano, Aniello Daniele; Gagliardi, Giuseppe Maurizio; Guida, Michele; Polito, Tiziano; Marulo, Francesco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluación Experimental de Empuje y Ruido en Rotores Coaxiales de Contrarrotación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Multirrotores
Configuración de rotor coaxial
Sistema de hélices contrarrotativas
Motores sin escobillas
Empuje
Ruido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Los multirrotores están ganando gran importancia en el diseño de una movilidad innovadora y más ágil. En este marco, una posible solución para desarrollar una aeronave que cumpla con los estrictos requisitos de tamaño que caracterizan este tipo de aplicación puede ser una configuración de rotor coaxial. Para aprovechar varias posibilidades vinculadas a los rotores coaxiales, se diseña un modelo experimental a escala para evaluar el rendimiento del sistema de hélices contrarrotativas, específicamente en lo que respecta a la distancia entre las dos hélices. Tanto el empuje como el ruido se consideran parámetros de interés. Se despliegan dos motores sin escobillas, mientras que la velocidad angular de las hélices, en términos de revoluciones por minuto (rpm), es controlada por un sistema de control externo. Se realizan pruebas tanto en hélices aisladas individuales como en el sistema contrarrotativo: las dos hélices y sus respectivos motores se caracterizan en relación con el empuje. Además, se realiza una comparación con un modelo numérico. La evaluación del ruido en la hélice individual muestra una prevalencia de la contribución del motor en un rango bajo de rpm (1140-1500 rpm) y una prevalencia de la hélice para velocidades angulares superiores a 1860 rpm. Al variar las distancias entre las hélices, se realiza un análisis de sensibilidad con el objetivo de identificar la configuración óptima, teniendo en cuenta tanto el ruido como el rendimiento del empuje.
Descripción
Los multirrotores están ganando gran importancia en el diseño de una movilidad innovadora y más ágil. En este marco, una posible solución para desarrollar una aeronave que cumpla con los estrictos requisitos de tamaño que caracterizan este tipo de aplicación puede ser una configuración de rotor coaxial. Para aprovechar varias posibilidades vinculadas a los rotores coaxiales, se diseña un modelo experimental a escala para evaluar el rendimiento del sistema de hélices contrarrotativas, específicamente en lo que respecta a la distancia entre las dos hélices. Tanto el empuje como el ruido se consideran parámetros de interés. Se despliegan dos motores sin escobillas, mientras que la velocidad angular de las hélices, en términos de revoluciones por minuto (rpm), es controlada por un sistema de control externo. Se realizan pruebas tanto en hélices aisladas individuales como en el sistema contrarrotativo: las dos hélices y sus respectivos motores se caracterizan en relación con el empuje. Además, se realiza una comparación con un modelo numérico. La evaluación del ruido en la hélice individual muestra una prevalencia de la contribución del motor en un rango bajo de rpm (1140-1500 rpm) y una prevalencia de la hélice para velocidades angulares superiores a 1860 rpm. Al variar las distancias entre las hélices, se realiza un análisis de sensibilidad con el objetivo de identificar la configuración óptima, teniendo en cuenta tanto el ruido como el rendimiento del empuje.