Modelo de aeroelasticidad para aeronaves altamente flexibles basado en el método de la red de vórtices
Autores: Dagilis, Mindaugas; Kilikeviius, Sigitas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelo de aeroelasticidad para aeronaves altamente flexibles basado en el método de la red de vórtices
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Materiales compuestos
Rigidez
Análisis aeroelástico
Pruebas de vuelo de UAV
Aceleraciones
Algoritmos de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Con el uso creciente de materiales compuestos en la aviación, el diseño estructural de aeronaves a menudo se ve limitado por la rigidez, en lugar de la resistencia. Como consecuencia, el análisis aeroelástico se vuelve más importante para optimizar tanto las estructuras de las aeronaves como los algoritmos de control. En este trabajo se propone un modelo de aeroelasticidad de bajo costo computacional basado en VLM y dinámica de cuerpos rígidos. Se realizan pruebas de vuelo de UAV para evaluar la precisión del modelo propuesto. Se eligen dos secciones de vuelo para ser modeladas en función de los datos de control de superficie aerodinámica registrados. Las aceleraciones calculadas se comparan con los datos de vuelo registrados. Se encuentra que el modelo propuesto captura adecuadamente el perfil de vuelo general, con errores en los picos de aceleración entre -6.2% y +8.4%. El error relativo promedio durante toda la sección de vuelo es del 39% al 44%, causado principalmente por rebotes durante el inicio y el final de las maniobras de ascenso. El modelo podría proporcionar resultados útiles para las fases iniciales del diseño de leyes de control de aeronaves al comparar diferentes algoritmos de control.
Descripción
Con el uso creciente de materiales compuestos en la aviación, el diseño estructural de aeronaves a menudo se ve limitado por la rigidez, en lugar de la resistencia. Como consecuencia, el análisis aeroelástico se vuelve más importante para optimizar tanto las estructuras de las aeronaves como los algoritmos de control. En este trabajo se propone un modelo de aeroelasticidad de bajo costo computacional basado en VLM y dinámica de cuerpos rígidos. Se realizan pruebas de vuelo de UAV para evaluar la precisión del modelo propuesto. Se eligen dos secciones de vuelo para ser modeladas en función de los datos de control de superficie aerodinámica registrados. Las aceleraciones calculadas se comparan con los datos de vuelo registrados. Se encuentra que el modelo propuesto captura adecuadamente el perfil de vuelo general, con errores en los picos de aceleración entre -6.2% y +8.4%. El error relativo promedio durante toda la sección de vuelo es del 39% al 44%, causado principalmente por rebotes durante el inicio y el final de las maniobras de ascenso. El modelo podría proporcionar resultados útiles para las fases iniciales del diseño de leyes de control de aeronaves al comparar diferentes algoritmos de control.