Desatando el Potencial de las Alas Morphing: Un Nuevo Método de Morphing Rentable para Superficies de UAV, Ala Articulada con Cambre en el Spar Trasero
Autores: Ozbek, Emre; Ekici, Selcuk; Karakoc, T. Hikmet
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Desatando el Potencial de las Alas Morphing: Un Nuevo Método de Morphing Rentable para Superficies de UAV, Ala Articulada con Cambre en el Spar Trasero
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Ala en transformación
Diseño de aeronaves
Fishbone Active Camber
UAV
Raya
Concepto RSAWC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La implementación de aplicaciones de alas morphing en el diseño de aeronaves ha despertado un interés significativo, ya que permite modificar las propiedades dimensionales de la aeronave durante el vuelo. Al permitir la manipulación de los parámetros 2D y 3D en las alas, superficies de cola o fuselaje de la aeronave, han surgido una variedad de posibilidades. Han emergido dos escuelas de pensamiento principales en el campo de las aplicaciones de alas morphing: la escuela de mecanismos y el enfoque de superficies inteligentes que utiliza materiales con memoria de forma y actuadores inteligentes. Entre la investigación en este campo, el enfoque Fishbone Active Camber (FishBAC) ha surgido como una avenida prometedora para controlar la deflexión del borde de salida del ala. Este estudio revisita investigaciones previas sobre alas morphing y el concepto FishBAC, evalúa el estado actual del campo y presenta un flujo de proceso de diseño original que incluye el diseño de un UAV único e innovador llamado Stingray dentro del alcance del estudio. Un nuevo concepto de morphing desarrollado para el UAV Stingray, el Ala de Camber Articulada con Espárrago Trasero (RSAWC), emplea un diseño de costilla de ala morphing similar a un hueso de pescado con articulación del espárrago trasero de manera rentable. Se presentan el proceso de diseño y las pruebas de vuelo del RSAWC y se comparan directamente con un ala convencional. Los resultados se evalúan en función del rendimiento, peso, costo y complejidad. Los datos semi-empíricos de las pruebas de vuelo del concepto resultaron en un incremento de aproximadamente el 19% en la resistencia de vuelo. El estudio también presenta direcciones futuras de investigación sobre el concepto RSAWC para guiar a los investigadores.
Descripción
La implementación de aplicaciones de alas morphing en el diseño de aeronaves ha despertado un interés significativo, ya que permite modificar las propiedades dimensionales de la aeronave durante el vuelo. Al permitir la manipulación de los parámetros 2D y 3D en las alas, superficies de cola o fuselaje de la aeronave, han surgido una variedad de posibilidades. Han emergido dos escuelas de pensamiento principales en el campo de las aplicaciones de alas morphing: la escuela de mecanismos y el enfoque de superficies inteligentes que utiliza materiales con memoria de forma y actuadores inteligentes. Entre la investigación en este campo, el enfoque Fishbone Active Camber (FishBAC) ha surgido como una avenida prometedora para controlar la deflexión del borde de salida del ala. Este estudio revisita investigaciones previas sobre alas morphing y el concepto FishBAC, evalúa el estado actual del campo y presenta un flujo de proceso de diseño original que incluye el diseño de un UAV único e innovador llamado Stingray dentro del alcance del estudio. Un nuevo concepto de morphing desarrollado para el UAV Stingray, el Ala de Camber Articulada con Espárrago Trasero (RSAWC), emplea un diseño de costilla de ala morphing similar a un hueso de pescado con articulación del espárrago trasero de manera rentable. Se presentan el proceso de diseño y las pruebas de vuelo del RSAWC y se comparan directamente con un ala convencional. Los resultados se evalúan en función del rendimiento, peso, costo y complejidad. Los datos semi-empíricos de las pruebas de vuelo del concepto resultaron en un incremento de aproximadamente el 19% en la resistencia de vuelo. El estudio también presenta direcciones futuras de investigación sobre el concepto RSAWC para guiar a los investigadores.