Interacciones aero-propulsivas entre el ala de UAV y los propulsores distribuidos debido a su posición relativa
Autores: Ciliberti, Danilo; Della Vecchia, Pierluigi; Orticalco, Vincenzo; Nicolosi, Fabrizio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Interacciones aero-propulsivas entre el ala de UAV y los propulsores distribuidos debido a su posición relativa
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Evaluación
Propulsión distribuida
Hélices
Modelo de ala
Mejora de sustentación
Resistencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El propósito de este documento es la evaluación de los efectos aero-propulsores en un modelo de ala de UAV con propulsión distribuida. Se coloca un arreglo de tres hélices delante del borde de ataque de un ala rectangular con flaps. La investigación se realizó con análisis numéricos de alta fidelidad para proporcionar información sobre la fenomenología y para seleccionar las posiciones interesantes que se validarán en el túnel de viento. El arreglo de hélices se mueve a doce posiciones diferentes, permitiendo traducciones longitudinales y verticales. El ala tiene un perfil de sección constante y sin torsión, con un solo flap en el borde de salida que se deflecta en tres posiciones. La envergadura del flap está completamente cubierta por el flujo de las hélices. Los resultados muestran un incremento en los coeficientes de sustentación, resistencia y momento de cabeceo con las hélices distribuidas activadas. Para un nivel de empuje dado, la magnitud de dichos incrementos depende de las posiciones de las hélices, la configuración del flap y el ángulo de ataque. La mejora de la sustentación buscada en aplicaciones de propulsión distribuida se produce a expensas de un aumento significativo en la magnitud de la resistencia y el momento de cabeceo. En algunas combinaciones, la contribución del ala a la estabilidad longitudinal de la aeronave se ve severamente afectada. Por el contrario, el flujo de las hélices se altera de tal manera que el empuje aumenta en todas las configuraciones investigadas, con una pequeña reducción de la eficiencia propulsiva.
Descripción
El propósito de este documento es la evaluación de los efectos aero-propulsores en un modelo de ala de UAV con propulsión distribuida. Se coloca un arreglo de tres hélices delante del borde de ataque de un ala rectangular con flaps. La investigación se realizó con análisis numéricos de alta fidelidad para proporcionar información sobre la fenomenología y para seleccionar las posiciones interesantes que se validarán en el túnel de viento. El arreglo de hélices se mueve a doce posiciones diferentes, permitiendo traducciones longitudinales y verticales. El ala tiene un perfil de sección constante y sin torsión, con un solo flap en el borde de salida que se deflecta en tres posiciones. La envergadura del flap está completamente cubierta por el flujo de las hélices. Los resultados muestran un incremento en los coeficientes de sustentación, resistencia y momento de cabeceo con las hélices distribuidas activadas. Para un nivel de empuje dado, la magnitud de dichos incrementos depende de las posiciones de las hélices, la configuración del flap y el ángulo de ataque. La mejora de la sustentación buscada en aplicaciones de propulsión distribuida se produce a expensas de un aumento significativo en la magnitud de la resistencia y el momento de cabeceo. En algunas combinaciones, la contribución del ala a la estabilidad longitudinal de la aeronave se ve severamente afectada. Por el contrario, el flujo de las hélices se altera de tal manera que el empuje aumenta en todas las configuraciones investigadas, con una pequeña reducción de la eficiencia propulsiva.