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Diseño y determinación de coeficientes aerodinámicos de una aeronave de despegue y aterrizaje vertical mediante simulación numérica CFD

Autores: Islas-Narvaez, Emmanuel Alejandro; Ituna-Yudonago, Jean Fulbert; Ramos-Velasco, Luis Enrique; Vega-Navarrete, Mario Alejandro; Garcia-Salazar, Octavio

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Diseño y determinación de coeficientes aerodinámicos de una aeronave de despegue y aterrizaje vertical mediante simulación numérica CFD


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Despegue y aterrizaje vertical
Aeronaves VTOL
Aeronaves de posición vertical
Adaptación de alas fijas
Software CAD ANSYS SpaceClaim
Software CFD ANSYS Fluent

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los vehículos aéreos de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) se han convertido en importantes vehículos aéreos para diversos sectores, como la seguridad, la salud y el sector comercial. Estos vehículos son capaces de operar en diferentes modos de vuelo, lo que permite cubrir la mayoría de los requisitos de vuelo en la mayoría de los entornos. Un avión de cola sentada es un tipo de vehículo VTOL que tiene la capacidad de despegar y aterrizar verticalmente sobre su elevador (su cola) o sobre algún elemento de soporte rígido que se extiende detrás del borde de salida. La mayoría de los aviones de cola sentada están diseñados con una adaptación de ala fija en lugar de tener su propio diseño. El diseño del avión de cola sentada realizado en este trabajo tuvo la particularidad de no ser una adaptación de un sistema de quad-rotor en un avión comercial de ala barrida, sino que se realizó a partir de su propia geometría en una configuración de doble rotor. El diseño se llevó a cabo utilizando el software CAD ANSYS SpaceClaim, y se realizó un análisis numérico del rendimiento en el software CFD ANSYS Fluent. Los resultados numéricos fueron validados satisfactoriamente con correlaciones empíricas para el cálculo de la curva polar, y el rendimiento del avión de cola sentada propuesto fue satisfactorio en comparación con los encontrados en la literatura. Se obtuvieron los resultados de contornos de velocidad y presión para varios ángulos de ataque. Los coeficientes de fuerza y momento obtenidos mostraron tendencias similares a las reportadas en la literatura.

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