Optimización Aerodinámica Lateral-Direccional de un UAV de Alas en Tándem Usando Análisis CFD
Autores: Kosti, Ivan; Simonovi, Aleksandar; Kosti, Olivera; Ivkovi, Duan; Tanovi, Dragoljub
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización Aerodinámica Lateral-Direccional de un UAV de Alas en Tándem Usando Análisis CFD
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Desarrollo aerodinámico
UAV
Condiciones de vuelo simétricas
Dinámica de fluidos computacional
Estabilidad estática longitudinal
Estabilidad lateral-direccional
Winglets
Coeficiente de sustentación máximo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta la segunda etapa del desarrollo aerodinámico de un vehículo aéreo no tripulado (VANT) de ala fija en tándem. En la etapa inicial, el VANT fue optimizado analizando sus características solo en condiciones de vuelo simétricas. Los requisitos establecidos eran que ambas alas debían producir una sustentación positiva relevante, la pérdida inicial debía ocurrir primero en el ala delantera, el centro de presión debía estar cerca del centro de gravedad y la estabilidad estática longitudinal debía estar en el rango óptimo. Se realizaron análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD), donde el modelo de cálculo aplicado se derivó de los proyectos exitosos anteriores de los autores. La octava versión TW V8 ha cumplido con todos los requisitos longitudinales. Los análisis CFD laterales y direccionales de V8 mostraron que la relación de estabilidad lateral y direccional en el régimen de crucero nominal era óptima, pero tanto las estabilidades estáticas laterales como direccionales eran demasiado altas. En versiones de desarrollo posteriores, se eliminó la cola vertical inferior, se implementó un dihedral negativo en el ala delantera y se añadieron cuatro winglets invertidos. La versión TW V14 ha mejorado en gran medida las características de estabilidad lateral y direccional, mientras que su relación óptima en el régimen de crucero se mantuvo. Las características longitudinales también se conservaron bien. El coeficiente máximo de sustentación y la relación de sustentación a resistencia aumentaron en comparación con la V8.
Descripción
Este documento presenta la segunda etapa del desarrollo aerodinámico de un vehículo aéreo no tripulado (VANT) de ala fija en tándem. En la etapa inicial, el VANT fue optimizado analizando sus características solo en condiciones de vuelo simétricas. Los requisitos establecidos eran que ambas alas debían producir una sustentación positiva relevante, la pérdida inicial debía ocurrir primero en el ala delantera, el centro de presión debía estar cerca del centro de gravedad y la estabilidad estática longitudinal debía estar en el rango óptimo. Se realizaron análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD), donde el modelo de cálculo aplicado se derivó de los proyectos exitosos anteriores de los autores. La octava versión TW V8 ha cumplido con todos los requisitos longitudinales. Los análisis CFD laterales y direccionales de V8 mostraron que la relación de estabilidad lateral y direccional en el régimen de crucero nominal era óptima, pero tanto las estabilidades estáticas laterales como direccionales eran demasiado altas. En versiones de desarrollo posteriores, se eliminó la cola vertical inferior, se implementó un dihedral negativo en el ala delantera y se añadieron cuatro winglets invertidos. La versión TW V14 ha mejorado en gran medida las características de estabilidad lateral y direccional, mientras que su relación óptima en el régimen de crucero se mantuvo. Las características longitudinales también se conservaron bien. El coeficiente máximo de sustentación y la relación de sustentación a resistencia aumentaron en comparación con la V8.