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Selección de Hélices por Medios de Conjuntos Pareto-Óptimos Aplicados al Rendimiento de Vuelo

Autores: Slavik, Svatomir; Klesa, Jan; Brabec, Jiri

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Selección de Hélices por Medios de Conjuntos Pareto-Óptimos Aplicados al Rendimiento de Vuelo


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Hélice
Proceso de selección
Aeronaves de categoría STOL
Conjuntos de Pareto
Hélice óptima
Aumento de rendimiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El proceso de selección de la hélice para aeronaves de la categoría de despegue y aterrizaje cortos (STOL) se describe. El objetivo es lograr el mejor rendimiento posible con una hélice fija, es decir, alta velocidad horizontal máxima y de crucero, despegue corto y alta tasa de ascenso. Estos requisitos son contradictorios, por lo que se utilizaron conjuntos de Pareto para encontrar la hélice óptima. El método se aplica a una familia de hélices geométricamente similares que son adecuadas para un motor de pistón de 73.5 kW (100 hp) diseñado para aeronaves de categoría ultraligera con un peso máximo de despegue de 472.5 kg. Las hélices tienen de dos a ocho palas, configuraciones de ángulo de pala de 15 grados a 40 grados y un diámetro de 1.1 m a 2.65 m. Se diseña la frontera de Pareto para cada par de condiciones de vuelo, y se selecciona la hélice óptima de acuerdo con estos resultados. Para comparación, también se utiliza la selección de la hélice óptima de la familia de hélices mediante un proceso estándar de un solo óptimo basado en el coeficiente de potencia de velocidad. El uso de conjuntos de Pareto conduce a un aumento considerable del rendimiento para el conjunto de requisitos contradictorios. Por lo tanto, se puede lograr un alto rendimiento a un bajo costo para la aeronave dada. El método descrito se puede utilizar para la optimización de hélices en casos similares.

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