El desarrollo de una plataforma de pruebas de vuelo para estudiar el flutter de libertad del cuerpo de alas voladoras BWB
Autores: Shi, Pengtao; Liu, Feng; Gu, Yingsong; Yang, Zhichun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
El desarrollo de una plataforma de pruebas de vuelo para estudiar el flutter de libertad del cuerpo de alas voladoras BWB
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Plataforma de prueba de vuelo
Libertad de oscilación del cuerpo
Ala voladora BWB
Modelo de elementos finitos
Características aeroelásticas
Controlador de supresión de oscilaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Una plataforma de prueba de vuelo está diseñada para llevar a cabo un estudio experimental sobre el flutter de libertad del cuerpo de un ala voladora BWB, y se realiza una prueba de vuelo utilizando la plataforma propuesta. Se construye un modelo de elementos finitos de dinámica estructural, y se analizan la aerodinámica no estacionaria y las características aeroelásticas del ala voladora mediante el método de red de dobles y el método g, respectivamente. Basado en los análisis anteriores, se diseña y fabrica una plataforma de prueba de ala voladora de bajo costo y bajo riesgo. Luego, se implementa la prueba de vibración en tierra, y de acuerdo con sus resultados, se actualiza el modelo de dinámica estructural. La campaña de pruebas de vuelo muestra que el flutter de libertad del cuerpo ocurre a baja velocidad de vuelo, lo cual es consistente con el resultado analítico actualizado. Finalmente, se diseña un controlador activo de supresión de flutter utilizando un algoritmo genético para el ala voladora desarrollada para futuras pruebas, considerando las ganancias y la ubicación de los sensores como parámetros de diseño. Los análisis en lazo abierto y cerrado en análisis en el dominio del tiempo y de la frecuencia demuestran que el controlador diseñado puede mejorar efectivamente el límite de inestabilidad del sistema en lazo cerrado.
Descripción
Una plataforma de prueba de vuelo está diseñada para llevar a cabo un estudio experimental sobre el flutter de libertad del cuerpo de un ala voladora BWB, y se realiza una prueba de vuelo utilizando la plataforma propuesta. Se construye un modelo de elementos finitos de dinámica estructural, y se analizan la aerodinámica no estacionaria y las características aeroelásticas del ala voladora mediante el método de red de dobles y el método g, respectivamente. Basado en los análisis anteriores, se diseña y fabrica una plataforma de prueba de ala voladora de bajo costo y bajo riesgo. Luego, se implementa la prueba de vibración en tierra, y de acuerdo con sus resultados, se actualiza el modelo de dinámica estructural. La campaña de pruebas de vuelo muestra que el flutter de libertad del cuerpo ocurre a baja velocidad de vuelo, lo cual es consistente con el resultado analítico actualizado. Finalmente, se diseña un controlador activo de supresión de flutter utilizando un algoritmo genético para el ala voladora desarrollada para futuras pruebas, considerando las ganancias y la ubicación de los sensores como parámetros de diseño. Los análisis en lazo abierto y cerrado en análisis en el dominio del tiempo y de la frecuencia demuestran que el controlador diseñado puede mejorar efectivamente el límite de inestabilidad del sistema en lazo cerrado.