Un ala polimórfica capaz de extensión de envergadura y paso variable
Autores: Parancheerivilakkathil, Muhammed S.; Haider, Zawar; Ajaj, Rafic M.; Amoozgar, Mohammadreza
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un ala polimórfica capaz de extensión de envergadura y paso variable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Ala
Transformación
Envergadura
Paso
Aerodinámico
Pasivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta el desarrollo de un ala de polimorfismo novedosa capaz de morfología activa de envergadura y pitching pasivo (ASAPP) para pequeños UAVs. La envergadura de un ala ASAPP puede extenderse activamente hasta un 25% para mejorar la eficiencia aerodinámica, mientras que su inclinación cerca de la punta del ala puede ajustarse pasivamente para aliviar las cargas de ráfagas. Para integrar estos dos mecanismos de morfología en un solo diseño de ala, cada lado del ala se divide en dos segmentos (por ejemplo, segmentos interno y externo). El segmento interno se utiliza para la extensión de la envergadura, mientras que el segmento externo se utiliza para el pitching pasivo. El segmento interno consiste en un viga principal que puede trasladarse en la dirección de la envergadura. Se utiliza una piel flexible para cubrir el segmento interno y mantener su forma aerodinámica. La piel transfiere las cargas aerodinámicas a la viga principal a través de una serie de costillas que pueden deslizarse sobre la viga principal mediante rodamientos lineales. Un actuador lineal ubicado dentro del fuselaje se utiliza para la morfología de la envergadura. Los segmentos interno y externo están conectados por una viga superpuesta rodeada por un resorte torsional. La viga superpuesta se encuentra delante del centro aerodinámico del segmento externo para facilitar el pitching pasivo. El diseño aeroestructural, análisis y dimensionamiento del ala ASAPP se detallan aquí. El estudio muestra que el ala ASAPP puede ser superior al ala base (sin morfología) en términos de eficiencia aerodinámica, especialmente cuando la deformación de la piel flexible es mínima. Además, el pitching pasivo cerca de la punta del ala puede reducir significativamente las cargas en la raíz, minimizando la penalización de peso que generalmente se asocia con la morfología.
Descripción
Este documento presenta el desarrollo de un ala de polimorfismo novedosa capaz de morfología activa de envergadura y pitching pasivo (ASAPP) para pequeños UAVs. La envergadura de un ala ASAPP puede extenderse activamente hasta un 25% para mejorar la eficiencia aerodinámica, mientras que su inclinación cerca de la punta del ala puede ajustarse pasivamente para aliviar las cargas de ráfagas. Para integrar estos dos mecanismos de morfología en un solo diseño de ala, cada lado del ala se divide en dos segmentos (por ejemplo, segmentos interno y externo). El segmento interno se utiliza para la extensión de la envergadura, mientras que el segmento externo se utiliza para el pitching pasivo. El segmento interno consiste en un viga principal que puede trasladarse en la dirección de la envergadura. Se utiliza una piel flexible para cubrir el segmento interno y mantener su forma aerodinámica. La piel transfiere las cargas aerodinámicas a la viga principal a través de una serie de costillas que pueden deslizarse sobre la viga principal mediante rodamientos lineales. Un actuador lineal ubicado dentro del fuselaje se utiliza para la morfología de la envergadura. Los segmentos interno y externo están conectados por una viga superpuesta rodeada por un resorte torsional. La viga superpuesta se encuentra delante del centro aerodinámico del segmento externo para facilitar el pitching pasivo. El diseño aeroestructural, análisis y dimensionamiento del ala ASAPP se detallan aquí. El estudio muestra que el ala ASAPP puede ser superior al ala base (sin morfología) en términos de eficiencia aerodinámica, especialmente cuando la deformación de la piel flexible es mínima. Además, el pitching pasivo cerca de la punta del ala puede reducir significativamente las cargas en la raíz, minimizando la penalización de peso que generalmente se asocia con la morfología.