Explorando la viabilidad de la integración de perfiles aerodinámicos en un marco de multirrotor para mejorar el rendimiento aerodinámico
Autores: Freitas, António André C.; Azevedo, Victor Wilson G.; Aguiar, Vitor Hugo A.; Lopes, Jorge Miguel A.; Caldeira, Rui Miguel A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Explorando la viabilidad de la integración de perfiles aerodinámicos en un marco de multirrotor para mejorar el rendimiento aerodinámico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Rendimiento aerodinámico
Formas de perfiles alares
Eficiencia energética
Tiempos de vuelo
Diseños multirrotor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) se han vuelto indispensables en diversas industrias, pero su eficiencia, particularmente en diseños de multirrotores, sigue limitada por restricciones aerodinámicas. Este estudio investiga la integración de formas de perfil aerodinámico en los brazos de los marcos de VANT multirrotores para mejorar el rendimiento aerodinámico, aumentando así la eficiencia energética y prolongando los tiempos de vuelo. Al emplear simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), esta investigación compara las características aerodinámicas de un marco de cuadricóptero estándar con un diseño integrado con perfil aerodinámico. Los resultados revelan que, aunque los brazos con forma de perfil aerodinámico aumentan marginalmente la resistencia en vuelo de crucero, reducen significativamente la fuerza descendente en todas las condiciones de vuelo, optimizando la utilización del empuje y disminuyendo el consumo energético total. Los hallazgos sugieren aplicaciones potenciales en reconocimiento militar, agricultura y otros campos que requieren duraciones de vuelo más largas y una mayor eficiencia de los VANT. Este trabajo avanza en el diseño de VANT al demostrar un método viable para mejorar el rendimiento de los sistemas multirrotores, manteniendo al mismo tiempo la simplicidad estructural y la rentabilidad.
Descripción
Los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) se han vuelto indispensables en diversas industrias, pero su eficiencia, particularmente en diseños de multirrotores, sigue limitada por restricciones aerodinámicas. Este estudio investiga la integración de formas de perfil aerodinámico en los brazos de los marcos de VANT multirrotores para mejorar el rendimiento aerodinámico, aumentando así la eficiencia energética y prolongando los tiempos de vuelo. Al emplear simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), esta investigación compara las características aerodinámicas de un marco de cuadricóptero estándar con un diseño integrado con perfil aerodinámico. Los resultados revelan que, aunque los brazos con forma de perfil aerodinámico aumentan marginalmente la resistencia en vuelo de crucero, reducen significativamente la fuerza descendente en todas las condiciones de vuelo, optimizando la utilización del empuje y disminuyendo el consumo energético total. Los hallazgos sugieren aplicaciones potenciales en reconocimiento militar, agricultura y otros campos que requieren duraciones de vuelo más largas y una mayor eficiencia de los VANT. Este trabajo avanza en el diseño de VANT al demostrar un método viable para mejorar el rendimiento de los sistemas multirrotores, manteniendo al mismo tiempo la simplicidad estructural y la rentabilidad.