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Aspectos Aerodinámicos y Estructurales de un Sistema de Propulsión Distribuida para Aviones de Transporte Commuter

Autores: Hospodá, Pavel; Klesa, Jan; Demovi, Daniel; ikovský, Nikola

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Aspectos Aerodinámicos y Estructurales de un Sistema de Propulsión Distribuida para Aviones de Transporte Commuter


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Aerodinámico
Estructural
Propulsión eléctrica distribuida
Ala
Misiones de vuelo
Consumo de combustible

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este documento, se produjo un marco de cálculo aerodinámico y estructural para desarrollar una configuración de aeronave más eficiente considerando un ala con propulsión eléctrica distribuida y su uso en diferentes misiones de vuelo. Por esa razón, se utilizó un modelo de un avión regional como estudio de caso. El modelo considerado fue un avión ligero de nueve asientos con una velocidad de crucero de 500 km/h a una altitud de 9000 m. Se introduce el diseño del sistema distribuido, luego se calculan los aspectos aerodinámicos y estructurales del nuevo ala con sistema de propulsión eléctrica distribuida, y finalmente se calculan las prestaciones de vuelo con el propósito de analizar el efecto del DEP. El diseño del sistema DEP tenía como objetivo cumplir con las condiciones de aterrizaje requeridas y se estimaron las masas de sus componentes, como los motores eléctricos, las unidades de control y la fuente de energía del sistema DEP. Los cálculos aerodinámicos incluyeron cálculos de diferentes relaciones de aspecto del ala. Estos cálculos tienen en cuenta la resistencia de las partes existentes del avión, como el fuselaje y las superficies de cola. Se utilizó una teoría de línea de sustentación modificada como herramienta computacional para el estudio preliminar. Se utilizó para calcular la resistencia del ala en régimen de crucero y para determinar la distribución de fuerzas y momentos aerodinámicos. A continuación, basándose en los cálculos aerodinámicos y el envolvente de vuelo, se diseñaron las partes esqueléticas básicas del ala y se calculó el peso del ala. Finalmente, se realizaron cálculos de consumo de combustible para diferentes tamaños de ala y se compararon con el diseño original. Los resultados muestran que un ala con una reducción del 35% en el área puede reducir el consumo de combustible en más del 6% manteniendo el mismo peso total de la aeronave.

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