Un método mejorado para el dimensionamiento inicial de aeronaves hipersónicas que utilizan aire
Autores: Dai, Yalin; Wang, Yu; Xu, Xiaoyu; Yu, Xiongqing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método mejorado para el dimensionamiento inicial de aeronaves hipersónicas que utilizan aire
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aeronave
Diseño conceptual
Dimensionamiento inicial
Hipersónico de respiración de aire
Sistema de propulsión
Empuje
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Un problema esencial en el diseño conceptual de aeronaves es el dimensionamiento inicial, en el cual se estiman los parámetros primarios de la aeronave, como el peso, el tamaño y el empuje, para los requisitos de diseño dados. La aeronave hipersónica de combustión es un tipo de aeronave novedosa y presenta diferencias significativas con respecto a las aeronaves convencionales en términos de velocidad de vuelo y sistema de propulsión. Los métodos tradicionales de dimensionamiento inicial no son adecuados para este tipo de aeronave novedosa. Este documento presenta un método mejorado de dimensionamiento inicial para el diseño conceptual de aeronaves hipersónicas de combustión. Se utiliza una aeronave hipersónica de combustión ilustrativa para describir el procedimiento detallado del método. El peso y el tamaño de la aeronave se estiman a través de la solución simultánea de la ecuación de peso y la ecuación de volumen. Se aplica un análisis de restricciones para determinar el espacio de solución de la relación empuje-peso y la carga alar. Se realiza un intercambio de empuje para encontrar el peso bruto mínimo de despegue de la aeronave. Se investigan los impactos de los parámetros tecnológicos en el peso, el tamaño y el empuje mediante análisis de sensibilidad. El método presentado se basa en una derivación racional. Se puede esperar que los resultados del dimensionamiento inicial del método sean razonables y satisfactorios para el diseño conceptual de la aeronave hipersónica de combustión.
Descripción
Un problema esencial en el diseño conceptual de aeronaves es el dimensionamiento inicial, en el cual se estiman los parámetros primarios de la aeronave, como el peso, el tamaño y el empuje, para los requisitos de diseño dados. La aeronave hipersónica de combustión es un tipo de aeronave novedosa y presenta diferencias significativas con respecto a las aeronaves convencionales en términos de velocidad de vuelo y sistema de propulsión. Los métodos tradicionales de dimensionamiento inicial no son adecuados para este tipo de aeronave novedosa. Este documento presenta un método mejorado de dimensionamiento inicial para el diseño conceptual de aeronaves hipersónicas de combustión. Se utiliza una aeronave hipersónica de combustión ilustrativa para describir el procedimiento detallado del método. El peso y el tamaño de la aeronave se estiman a través de la solución simultánea de la ecuación de peso y la ecuación de volumen. Se aplica un análisis de restricciones para determinar el espacio de solución de la relación empuje-peso y la carga alar. Se realiza un intercambio de empuje para encontrar el peso bruto mínimo de despegue de la aeronave. Se investigan los impactos de los parámetros tecnológicos en el peso, el tamaño y el empuje mediante análisis de sensibilidad. El método presentado se basa en una derivación racional. Se puede esperar que los resultados del dimensionamiento inicial del método sean razonables y satisfactorios para el diseño conceptual de la aeronave hipersónica de combustión.