logo móvil
Contáctanos

Optimización Aerodinámica del Diseño de un UAV Octo-Rotor Ortogonal en Estado de Suspensión

Autores: Lei, Yao; Yang, Hengxing; Hu, Jifu; Li, Xuan; Qiu, Jiafu; Zhang, Yuanfeng

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2025

Optimización Aerodinámica del Diseño de un UAV Octo-Rotor Ortogonal en Estado de Suspensión


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Novela
Octo-rotor ortogonal
Aerodinámica
Espaciado de rotores
Eficiencia en el vuelo en suspensión
Simulaciones CFD

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta un novedoso vehículo aéreo no tripulado (VANT) octo-rotor ortogonal y aborda la aerodinámica del VANT con diferentes espacios entre rotores mediante simulaciones numéricas y experimentos. En comparación con el VANT multirrotor plano tradicional, este novedoso VANT octo-rotor ortogonal presenta una estructura compacta con cuatro rotores principales horizontales para estabilidad y empuje, y cuatro rotores auxiliares verticales para movimiento lateral. Además, la dinámica de actitud y traducción se desacopla con manipulaciones sencillas. Para obtener un mejor rendimiento en el vuelo estacionario, se analizaron el campo de flujo y el rendimiento en vuelo estacionario del VANT con relaciones de espacio entre rotores i = D/L que varían de 0.55 a 0.9 (i = 0.55, 0.59, 0.63, 0.67, 0.71, 0.77, 0.83, 0.90) y una velocidad de rotor que varía de 1500 a 2300 RPM. Los resultados mostraron que una relación de espacio entre rotores de i = 0.55 logra una mejor eficiencia en vuelo estacionario, aumentando la eficiencia en vuelo estacionario en un 11.27% a 2000 RPM, donde el incremento máximo de empuje es del 3.92% y el consumo de energía disminuyó en un 5.68% al mismo tiempo. Las simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) fueron validadas además por líneas de corriente y distribuciones de velocidad. Se indicó que la interferencia del rotor por el flujo de salida disminuyó con el espacio entre rotores, mientras que el aumento de la velocidad del rotor agravó la influencia del rotor auxiliar en el flujo descendente del rotor principal. El beneficio potencial de la interferencia del rotor del rotor principal y el rotor auxiliar mejoró la eficiencia en vuelo estacionario del VANT octo-rotor ortogonal con un mayor incremento de empuje, lo que le ofrece la capacidad única de resistir ráfagas de viento o incluso fallos del rotor, lo cual será validado con más pruebas de vuelo en campo.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro