Tecnología de Control de Flujo Activo Basada en Dispositivos de Caída Simple y un Chorro de Co-Flujo para la Mejora del Levantamiento
Autores: Jiao, Jin; Chen, Cheng; Wang, Bo; Ying, Pei; Wei, Qiong; Nie, Shengyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Tecnología de Control de Flujo Activo Basada en Dispositivos de Caída Simple y un Chorro de Co-Flujo para la Mejora del Levantamiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Misiones
Aeronaves
Tecnología
Control de flujo
CFJ
Curvatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Las misiones de los aviones modernos requieren múltiples habilidades, como un despegue y aterrizaje altamente eficientes, una llegada rápida y un vuelo estacionario de larga duración. Es difícil lograr todos los objetivos técnicos utilizando la tecnología de diseño de aeronaves tradicional. La tecnología de control de flujo activo que utiliza el concepto de un chorro de co-flujo (CFJ) es un método de control de flujo sin una fuente de masa que no requiere aire del motor. Tiene una fuerte capacidad de control de flujo en flujo de baja velocidad, puede mejorar en gran medida el ángulo de pérdida de la aeronave y puede obtener una gran mejora en la sustentación. En condiciones transónicas, puede llevar a una mayor relación de sustentación-resistencia con un pequeño gasto. La tecnología CFJ tiene un gran potencial de aplicación para aeronaves debido a su estrategia de control flexible y su notable efecto de control. En este artículo, se propone el concepto de una combinación de CFJ y tecnología de camber variable que realiza el cambio del camber del perfil alar para satisfacer diferentes requisitos de tarea con la cabeza de caída móvil. Al utilizar el ventilador ductado incorporado, se sopla y se succiona aire en el canal de chorro para realizar el control de flujo CFJ. En un estado de vuelo a alta velocidad, se logra una restauración geométrica completa al cerrar el canal y retraer la cabeza de caída. En este artículo, se lleva a cabo el diseño y análisis aerodinámico de un dispositivo CFJ con camber variable basado en un perfil alar supercrítico con un pequeño camber y un pequeño radio de borde de ataque utilizando el método de dinámica de fluidos computacional (CFD). Se realizan estudios comparativos para diferentes esquemas sobre el rendimiento de despegue y aterrizaje, y se discuten parámetros técnicos clave como el consumo de energía. Los resultados indican que al utilizar la tecnología CFJ con más de 10 grados de dispositivo de caída, el coeficiente de sustentación máximo de un perfil alar supercrítico con un pequeño camber y radio de borde de ataque, que es adecuado para el vuelo transónico, puede aumentarse a un valor mayor que 4.0.
Descripción
Las misiones de los aviones modernos requieren múltiples habilidades, como un despegue y aterrizaje altamente eficientes, una llegada rápida y un vuelo estacionario de larga duración. Es difícil lograr todos los objetivos técnicos utilizando la tecnología de diseño de aeronaves tradicional. La tecnología de control de flujo activo que utiliza el concepto de un chorro de co-flujo (CFJ) es un método de control de flujo sin una fuente de masa que no requiere aire del motor. Tiene una fuerte capacidad de control de flujo en flujo de baja velocidad, puede mejorar en gran medida el ángulo de pérdida de la aeronave y puede obtener una gran mejora en la sustentación. En condiciones transónicas, puede llevar a una mayor relación de sustentación-resistencia con un pequeño gasto. La tecnología CFJ tiene un gran potencial de aplicación para aeronaves debido a su estrategia de control flexible y su notable efecto de control. En este artículo, se propone el concepto de una combinación de CFJ y tecnología de camber variable que realiza el cambio del camber del perfil alar para satisfacer diferentes requisitos de tarea con la cabeza de caída móvil. Al utilizar el ventilador ductado incorporado, se sopla y se succiona aire en el canal de chorro para realizar el control de flujo CFJ. En un estado de vuelo a alta velocidad, se logra una restauración geométrica completa al cerrar el canal y retraer la cabeza de caída. En este artículo, se lleva a cabo el diseño y análisis aerodinámico de un dispositivo CFJ con camber variable basado en un perfil alar supercrítico con un pequeño camber y un pequeño radio de borde de ataque utilizando el método de dinámica de fluidos computacional (CFD). Se realizan estudios comparativos para diferentes esquemas sobre el rendimiento de despegue y aterrizaje, y se discuten parámetros técnicos clave como el consumo de energía. Los resultados indican que al utilizar la tecnología CFJ con más de 10 grados de dispositivo de caída, el coeficiente de sustentación máximo de un perfil alar supercrítico con un pequeño camber y radio de borde de ataque, que es adecuado para el vuelo transónico, puede aumentarse a un valor mayor que 4.0.