Investigación sobre el Método de Diseño Conceptual y las Características de Acoplamiento Propulsivo/Aerodinámico del UAV STOL DEP
Autores: Zhao, Xin; Zhou, Zhou; Wang, Kelei; Wang, Han; Li, Xu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación sobre el Método de Diseño Conceptual y las Características de Acoplamiento Propulsivo/Aerodinámico del UAV STOL DEP
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Propulsión eléctrica distribuida
STOL
Vehículos aéreos no tripulados
Método de diseño conceptual
Efectos de acoplamiento propulsivo/aerodinámico
Disposiciones de DEP
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento establece un modelo analítico para la masa de los componentes, el peso de despegue y las restricciones de rendimiento de vehículos aéreos no tripulados (UAV) de despegue y aterrizaje cortos (STOL) propulsados por propulsores eléctricos distribuidos (DEP), y desarrolla un método de diseño conceptual considerando los efectos de acoplamiento propulsivo/aerodinámico. El enfoque propuesto se aplicó para diseñar un UAV DEP de clase 350 kilogramos con capacidad STOL, verificando la viabilidad y efectividad del método de diseño. Para investigar el diseño de la disposición y las características de acoplamiento propulsivo/aerodinámico de los UAV DEP, se formularon y estudiaron tres configuraciones de UAV con diferentes disposiciones de DEP, y los resultados indican que la deflexión del flap aumenta significativamente el coeficiente de sustentación del UAV durante el despegue, y bajo las mismas condiciones de empuje total y potencia, el aumento de sustentación utilizando la disposición DEP es más significativo. Además, es necesario considerar plenamente los efectos de acoplamiento propulsivo/aerodinámico en el proceso de diseño conceptual, y esto es de gran importancia para el futuro desarrollo de UAV STOL DEP.
Descripción
Este documento establece un modelo analítico para la masa de los componentes, el peso de despegue y las restricciones de rendimiento de vehículos aéreos no tripulados (UAV) de despegue y aterrizaje cortos (STOL) propulsados por propulsores eléctricos distribuidos (DEP), y desarrolla un método de diseño conceptual considerando los efectos de acoplamiento propulsivo/aerodinámico. El enfoque propuesto se aplicó para diseñar un UAV DEP de clase 350 kilogramos con capacidad STOL, verificando la viabilidad y efectividad del método de diseño. Para investigar el diseño de la disposición y las características de acoplamiento propulsivo/aerodinámico de los UAV DEP, se formularon y estudiaron tres configuraciones de UAV con diferentes disposiciones de DEP, y los resultados indican que la deflexión del flap aumenta significativamente el coeficiente de sustentación del UAV durante el despegue, y bajo las mismas condiciones de empuje total y potencia, el aumento de sustentación utilizando la disposición DEP es más significativo. Además, es necesario considerar plenamente los efectos de acoplamiento propulsivo/aerodinámico en el proceso de diseño conceptual, y esto es de gran importancia para el futuro desarrollo de UAV STOL DEP.