Modelo de Tres Superficies con Control Longitudinal Redundante: Modelado, Optimización de Trim y Control en una Perspectiva de Diseño Preliminar
Autores: Cacciola, Stefano; Riboldi, Carlo E.D.; Arnoldi, Matteo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelo de Tres Superficies con Control Longitudinal Redundante: Modelado, Optimización de Trim y Control en una Perspectiva de Diseño Preliminar
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Interés
Concepto de tres superficies
Diseñadores de aeronaves
Configuración
Superficies de elevador
Canard
Cola
Control longitudinal redundante
Optimización de trimado
Cualidades de vuelo
Modelo de mecánica de vuelo
Diseño preliminar
Análisis
Deflexiones de elevador
Resistencia mínima
Trimado
Avión de cola trasera de dos superficies
Rendimiento de crucero
Controles
Ley de control inteligente
Cualidades de vuelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
A pesar del interés en el concepto de tres superficies mostrado por los diseñadores de aeronaves, esta configuración no fue investigada a fondo en conjunto con la adopción de superficies de dos elevadores, tanto en el canard como en la cola. De hecho, la inclusión de un elevador adicional produce un control longitudinal redundante que puede ser explotado específicamente para optimizar el trimado. La misma redundancia también puede emplearse para mejorar las cualidades de vuelo de la aeronave de tres superficies. En este documento, después de introducir un modelo simple de mecánica de vuelo, ideal para el diseño y análisis preliminares, se exploran las ventajas de esta configuración. En primer lugar, se formula y resuelve el problema de encontrar las deflexiones del elevador del canard y de la cola para un mínimo arrastre en trimado. En segundo lugar, se demuestra la actualización de un avión de cola trasera de dos superficies a uno equivalente de tres superficies, mostrando la mejora potencial en el rendimiento de crucero. Finalmente, se emplean los controles a través de una ley de control inteligente para lograr mejores cualidades de vuelo.
Descripción
A pesar del interés en el concepto de tres superficies mostrado por los diseñadores de aeronaves, esta configuración no fue investigada a fondo en conjunto con la adopción de superficies de dos elevadores, tanto en el canard como en la cola. De hecho, la inclusión de un elevador adicional produce un control longitudinal redundante que puede ser explotado específicamente para optimizar el trimado. La misma redundancia también puede emplearse para mejorar las cualidades de vuelo de la aeronave de tres superficies. En este documento, después de introducir un modelo simple de mecánica de vuelo, ideal para el diseño y análisis preliminares, se exploran las ventajas de esta configuración. En primer lugar, se formula y resuelve el problema de encontrar las deflexiones del elevador del canard y de la cola para un mínimo arrastre en trimado. En segundo lugar, se demuestra la actualización de un avión de cola trasera de dos superficies a uno equivalente de tres superficies, mostrando la mejora potencial en el rendimiento de crucero. Finalmente, se emplean los controles a través de una ley de control inteligente para lograr mejores cualidades de vuelo.