Ráfagas Encontradas por Vehículos Aéreos en Proximidad a Edificios
Autores: Mohamed, Abdulghani; Marino, Matthew; Watkins, Simon; Jaworski, Justin; Jones, Anya
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Ráfagas Encontradas por Vehículos Aéreos en Proximidad a Edificios
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Deseo
UAVs
Entornos urbanos
Taxis aéreos
Ráfagas
Edificios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Hay un creciente deseo de operar Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) en entornos urbanos para la entrega de paquetes y taxis aéreos que transportan pasajeros para la Movilidad Aérea Avanzada (MAA). Los flujos turbulentos y las ráfagas alrededor de edificios y otra infraestructura urbana pueden afectar la estabilidad y la firmeza de dichos vehículos aéreos al generar un campo de flujo relativo altamente transitorio. Nuestro objetivo es revisar los modelos de ráfagas existentes, y luego considerar los encuentros con ráfagas en las cercanías de edificios, tal como son experimentados por las trayectorias de vuelo sobre el techo de un edificio nominalmente cúbico en una capa límite atmosférica suburbana. Se utilizan modelos simplificados de aeronaves de ala fija y de ala rotativa para ilustrar los cambios en la sustentación y el empuje experimentados por el vuelo alrededor del edificio. El análisis mostró que las aeronaves de ala fija experimentaron un aumento sustancial en el ángulo de ataque durante un período de tiempo relativamente corto (<1 s) al volar a través de la capa de cizalladura a una velocidad hacia adelante representativa, que puede estar muy por encima de los ángulos de pérdida típicos. Debido a las bajas velocidades de vuelo requeridas para el aterrizaje y el despegue, se requiere una autoridad de control significativa de los sistemas de rotor para garantizar una operación segura debido a los altos efectos de perturbación causados por ráfagas localizadas de edificios y estructuras salientes. Actualmente, parece haber una certificación o regulación negligible para los sistemas de MAA que aseguren operaciones seguras al atravesar campos de flujo de edificios en condiciones de viento, y se espera que las ideas proporcionadas en este documento ayuden con la futura certificación y regulación.
Descripción
Hay un creciente deseo de operar Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) en entornos urbanos para la entrega de paquetes y taxis aéreos que transportan pasajeros para la Movilidad Aérea Avanzada (MAA). Los flujos turbulentos y las ráfagas alrededor de edificios y otra infraestructura urbana pueden afectar la estabilidad y la firmeza de dichos vehículos aéreos al generar un campo de flujo relativo altamente transitorio. Nuestro objetivo es revisar los modelos de ráfagas existentes, y luego considerar los encuentros con ráfagas en las cercanías de edificios, tal como son experimentados por las trayectorias de vuelo sobre el techo de un edificio nominalmente cúbico en una capa límite atmosférica suburbana. Se utilizan modelos simplificados de aeronaves de ala fija y de ala rotativa para ilustrar los cambios en la sustentación y el empuje experimentados por el vuelo alrededor del edificio. El análisis mostró que las aeronaves de ala fija experimentaron un aumento sustancial en el ángulo de ataque durante un período de tiempo relativamente corto (<1 s) al volar a través de la capa de cizalladura a una velocidad hacia adelante representativa, que puede estar muy por encima de los ángulos de pérdida típicos. Debido a las bajas velocidades de vuelo requeridas para el aterrizaje y el despegue, se requiere una autoridad de control significativa de los sistemas de rotor para garantizar una operación segura debido a los altos efectos de perturbación causados por ráfagas localizadas de edificios y estructuras salientes. Actualmente, parece haber una certificación o regulación negligible para los sistemas de MAA que aseguren operaciones seguras al atravesar campos de flujo de edificios en condiciones de viento, y se espera que las ideas proporcionadas en este documento ayuden con la futura certificación y regulación.