Modelado Matemático de Rotores Inclinados con Gimbal para Simulación de Vuelo en Tiempo Real
Autores: Abà, Anna; Barra, Federico; Capone, Pierluigi; Guglieri, Giorgio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Modelado Matemático de Rotores Inclinados con Gimbal para Simulación de Vuelo en Tiempo Real
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Novela
Rotor gimbado
Modelo matemático
Aeronave de rotor inclinado
Simulación de vuelo
Dinámica de aleteo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un nuevo modelo matemático de rotor gimbaled para la simulación de vuelo en tiempo real de aeronaves de rotor basculante y otros conceptos de despegue y aterrizaje vertical (VTOL), que mejora la versión anterior de un modelo matemático de rotor multipropósito desarrollado por ZHAW y el Politécnico de Turín como parte de un modelo de simulación de vuelo integral de una aeronave de rotor basculante actualmente implementado en el Simulador de Investigación y Didáctica de ZHAW y utilizado para actividades de investigación como estudios de cualidades de manejo y desarrollo de sistemas de control de vuelo. En el nuevo modelo, se introduce una nueva formulación de la dinámica de aleteo para tener en cuenta el rotor gimbaled y adaptarse mejor a los diseños actuales de rotor basculante (XV-15, V-22, AW-609). Este documento describe el modelo matemático y proporciona una formulación genérica así como una específica para propulsores de 3 palas. El método expresa la actitud del gimbal pero también considera la variación del aleteo de cada pala debido a la elasticidad de las palas, de modo que se puede representar el ángulo de conicidad del rotor. Se realiza una validación del modelo matemático en comparación con la literatura disponible sobre la aeronave de rotor basculante XV-15 y se proporciona una comparación entre el modelo anterior para mostrar las mejoras logradas. Los resultados muestran una buena correlación entre el modelo y los datos de referencia y el rendimiento registrado permite la simulación de vuelo en tiempo real con el piloto y el hardware en el bucle.
Descripción
Este documento presenta un nuevo modelo matemático de rotor gimbaled para la simulación de vuelo en tiempo real de aeronaves de rotor basculante y otros conceptos de despegue y aterrizaje vertical (VTOL), que mejora la versión anterior de un modelo matemático de rotor multipropósito desarrollado por ZHAW y el Politécnico de Turín como parte de un modelo de simulación de vuelo integral de una aeronave de rotor basculante actualmente implementado en el Simulador de Investigación y Didáctica de ZHAW y utilizado para actividades de investigación como estudios de cualidades de manejo y desarrollo de sistemas de control de vuelo. En el nuevo modelo, se introduce una nueva formulación de la dinámica de aleteo para tener en cuenta el rotor gimbaled y adaptarse mejor a los diseños actuales de rotor basculante (XV-15, V-22, AW-609). Este documento describe el modelo matemático y proporciona una formulación genérica así como una específica para propulsores de 3 palas. El método expresa la actitud del gimbal pero también considera la variación del aleteo de cada pala debido a la elasticidad de las palas, de modo que se puede representar el ángulo de conicidad del rotor. Se realiza una validación del modelo matemático en comparación con la literatura disponible sobre la aeronave de rotor basculante XV-15 y se proporciona una comparación entre el modelo anterior para mostrar las mejoras logradas. Los resultados muestran una buena correlación entre el modelo y los datos de referencia y el rendimiento registrado permite la simulación de vuelo en tiempo real con el piloto y el hardware en el bucle.