Diseño y rendimiento de vuelo de un vehículo aéreo micro con alas batientes capaz de flotar, inspirado en la biología, con ala de cola
Autores: Xiao, Shengjie; Sun, Yuhong; Ren, Dapeng; Hu, Kai; Deng, Huichao; Wang, Yun; Ding, Xilun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño y rendimiento de vuelo de un vehículo aéreo micro con alas batientes capaz de flotar, inspirado en la biología, con ala de cola
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Ala batiente
Fuerza aerodinámica
RoboFly.S
Maniobrabilidad
Control de actitud
Mecanismo de ala
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Un desafío clave en el diseño de vehículos aéreos micro con alas batientes (FWMAV) es generar una alta fuerza/torque aerodinámico para mejorar la maniobrabilidad del vehículo. Este artículo presenta un vehículo aéreo micro con alas batientes, inspirado en la biología y capaz de flotar, llamado RoboFly.S, que utiliza un ala de cola cruzada para ajustar la actitud. Proponemos un novedoso mecanismo de batido compuesto por un mecanismo de enlace de dos etapas, que tiene un gran ángulo de batido y alta fiabilidad. Combinado con las alas optimizadas experimentalmente, este mecanismo de batido puede generar más de 34 g de sustentación con una envergadura total de 16.5 cm, lo que es claramente superior a otros FWMAV del mismo tamaño. Se utilizan sistemas de medición de fuerza/torque aerodinámicos para observar y medir los datos de las alas batientes y aerodinámicos del vehículo. RoboFly.S realiza el control de actitud utilizando la deflexión del ala de cola cruzada. A través del diseño y experimentos con parámetros del ala de cola, se ha demostrado que este método de control puede generar un torque de cabeceo de 2.2 N·mm y un torque de alabeo de 3.55 N·mm sin pérdida de sustentación. Las pruebas de vuelo muestran que la resistencia de RoboFly.S puede alcanzar más de 2.5 minutos sin interferencias. Además, el vehículo puede llevar una carga de 3.4 g para el vuelo, lo que demuestra su capacidad para transportar sensores y llevar a cabo tareas.
Descripción
Un desafío clave en el diseño de vehículos aéreos micro con alas batientes (FWMAV) es generar una alta fuerza/torque aerodinámico para mejorar la maniobrabilidad del vehículo. Este artículo presenta un vehículo aéreo micro con alas batientes, inspirado en la biología y capaz de flotar, llamado RoboFly.S, que utiliza un ala de cola cruzada para ajustar la actitud. Proponemos un novedoso mecanismo de batido compuesto por un mecanismo de enlace de dos etapas, que tiene un gran ángulo de batido y alta fiabilidad. Combinado con las alas optimizadas experimentalmente, este mecanismo de batido puede generar más de 34 g de sustentación con una envergadura total de 16.5 cm, lo que es claramente superior a otros FWMAV del mismo tamaño. Se utilizan sistemas de medición de fuerza/torque aerodinámicos para observar y medir los datos de las alas batientes y aerodinámicos del vehículo. RoboFly.S realiza el control de actitud utilizando la deflexión del ala de cola cruzada. A través del diseño y experimentos con parámetros del ala de cola, se ha demostrado que este método de control puede generar un torque de cabeceo de 2.2 N·mm y un torque de alabeo de 3.55 N·mm sin pérdida de sustentación. Las pruebas de vuelo muestran que la resistencia de RoboFly.S puede alcanzar más de 2.5 minutos sin interferencias. Además, el vehículo puede llevar una carga de 3.4 g para el vuelo, lo que demuestra su capacidad para transportar sensores y llevar a cabo tareas.