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Diseño y Modelado de un Sistema de Propulsión Eléctrica Distribuida de Alta Potencia Pico para un UAV Super-STOL

Autores: Zong, Jia; Zhou, Zhou; Zhu, Jinhong; Shao, Zhuang; Sun, Sanya

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Diseño y Modelado de un Sistema de Propulsión Eléctrica Distribuida de Alta Potencia Pico para un UAV Super-STOL


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Eléctrico
Estol
Hélices distribuidas
Coeficiente de sustentación
Requisitos de empuje
Sistema de propulsión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los aviones eléctricos de despegue y aterrizaje cortos (eSTOL) utilizan el flujo de aire generado por hélices distribuidas para aumentar significativamente el coeficiente de sustentación efectivo y reducir las distancias de despegue y aterrizaje. Al utilizar la sustentación impulsada, los UAV eSTOL pueden lograr requisitos de sitio de despegue y aterrizaje similares a los UAV de despegue y aterrizaje vertical eléctrico (eVTOL), mientras que tienen un menor consumo de energía y requisitos de empuje durante el despegue y aterrizaje. Esta investigación propone un modelo de sistema de propulsión eléctrica distribuida de alta potencia pico (DEP) y un método de diseño de sobrecarga para UAV eSTOL para mejorar aún más la potencia y el empuje del sistema de propulsión. El modelo considera factores de temperatura del motor con la entrada del acelerador, que se resuelve a través de cálculos iterativos de tres rondas. Los resultados experimentales y de simulación indican que el error máximo del modelo de unidad de propulsión de alta potencia pico sin considerar la temperatura es del 19.52%, y el error máximo al considerar la temperatura es del 1.2%. La prueba en tierra de la unidad de propulsión indica que los principales factores que afectan la potencia pico son la duración de la potencia pico y el límite de temperatura del motor. Finalmente, la efectividad del modelo del sistema de propulsión se verifica a través de pruebas en tierra y pruebas de vuelo de UAV.

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