Ingeniería de un modelo integral de campos de viento complejos para simulación de vuelo
Autores: Chen, Jianwei; Wang, Liangming; Fu, Jian; Yang, Zhiwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Ingeniería de un modelo integral de campos de viento complejos para simulación de vuelo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Perturbaciones atmosféricas
Simulación del campo de viento
Mecánica de fluidos
Cizalladura del viento
Turbulencia atmosférica
Superposición de vectores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Un campo de viento complejo se refiere a los fenómenos de perturbación atmosférica típicos que existen en la naturaleza y que tienen una gran influencia en el vuelo de las aeronaves. Enfocado en los problemas que involucran grandes volúmenes de datos, cálculos complejos y un único modelo en los enfoques actuales de simulación de campos de viento para entornos de vuelo, y basado en los principios esenciales de la mecánica de fluidos, en este documento se establecen modelos de campo de viento para dos tipos de cizalladura del viento, como micro-ráfagas y chorro de baja altitud, además de turbulencia atmosférica tridimensional. La validez de los modelos se verifica comparando los resultados de simulación de modelos de campo de viento existentes y los datos medidos. Basado en el principio de superposición de vectores, se combinan tres modelos de campo de viento en el sistema de coordenadas del suelo, y se establece un modelo integral de campos de viento complejos con la ubicación espacial como entrada y la velocidad del viento como salida. El modelo se aplica al vuelo simulado de un proyectil de cohete, y se analiza el cambio en la actitud de vuelo y la trayectoria de vuelo del proyectil de cohete bajo diferentes campos de viento. Los resultados indican que el modelo integral establecido aquí puede reflejar de manera razonable y eficiente la influencia de varios entornos de campo de viento complejos en el proceso de vuelo de las aeronaves, y que el modelo es simple, extensible y conveniente de usar.
Descripción
Un campo de viento complejo se refiere a los fenómenos de perturbación atmosférica típicos que existen en la naturaleza y que tienen una gran influencia en el vuelo de las aeronaves. Enfocado en los problemas que involucran grandes volúmenes de datos, cálculos complejos y un único modelo en los enfoques actuales de simulación de campos de viento para entornos de vuelo, y basado en los principios esenciales de la mecánica de fluidos, en este documento se establecen modelos de campo de viento para dos tipos de cizalladura del viento, como micro-ráfagas y chorro de baja altitud, además de turbulencia atmosférica tridimensional. La validez de los modelos se verifica comparando los resultados de simulación de modelos de campo de viento existentes y los datos medidos. Basado en el principio de superposición de vectores, se combinan tres modelos de campo de viento en el sistema de coordenadas del suelo, y se establece un modelo integral de campos de viento complejos con la ubicación espacial como entrada y la velocidad del viento como salida. El modelo se aplica al vuelo simulado de un proyectil de cohete, y se analiza el cambio en la actitud de vuelo y la trayectoria de vuelo del proyectil de cohete bajo diferentes campos de viento. Los resultados indican que el modelo integral establecido aquí puede reflejar de manera razonable y eficiente la influencia de varios entornos de campo de viento complejos en el proceso de vuelo de las aeronaves, y que el modelo es simple, extensible y conveniente de usar.