Aerodinámica no estacionaria de micro vehículos aéreos de alas batientes

Dante Agustin Caceres Contreras, Marcos L. Verstraete, Bruno A. Roccia, Sergio Preidikman

Resumen


Las futuras generaciones de aeronaves, especialmente los Micro-Vehículos Aéreos (MAVs) basados en el concepto de alas batientes, utilizarán mecanismos no-convencionales inspirados en el vuelo de insectos y aves pequeñas para mantenerse en vuelo y ejecutar maniobras complejas y poder satisfacer los requerimientos de un amplio rango de misiones. Entre los diferentes aspectos que caracterizan el vuelo natural, la generación de sustentación y propulsión son de vital importancia para desarrollar MAVs eficientes basados en el concepto de alas batientes. El objetivo principal de este trabajo consiste en explorar, mediante el desarrollo de simulaciones numéricas, la aerodinámica no-lineal de un modelo de ala batiente inspirado en la biología. Para alcanzar el objetivo se utiliza un código numérico que implementa el Método de Red de Vórtices No-estacionario en combinación con un modelo cinemático que permite describir el movimiento del ala batiente. Los resultados muestran que el desfasaje entre el ángulo de batimiento y la torsión del ala afecta directamente el comportamiento de las cargas aerodinámicas de sustentación y de empuje. Adicionalmente, para ciertos ángulos de desfasaje las cargas aerodinámicas se maximizan.

Palabras clave


MAV

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Referencias


Cáceres Contreras Dante A. (2018), “Aerodinámica No estacionaria de micro vehículos aéreos de alas batientes”, Trabajo final de carrera, Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Anderson J. D. (1994), Computational Fluid Dynamics: The Basics with Applications, McGraw-Hill.

Anderson J. D. (2001), Fundamentals of Aerodynamics, McGraw-Hill.

Ceballos L. R., Preidikman S., Roccia B. A. y J. C. Massa, (2014), “Validación de una Herramienta Computacional que Simula el Comportamiento Aerodinámico de Vehículos Aéreos con una Configuración de Alas Unidas” XXI Congreso sobre Métodos Numéricos y sus Aplicaciones, San Carlos de Bariloche, Argentina.

Neef M., and Hummel D., (2001), “Euler Solution for a Finite-Span Flapping Wing,” Fixed and Flapping Wing Aerodynamics for Micro Air Vehicle Applications, edited by T. J. Muller, Progress in Astronautics and Aeronautics, AIAA, Reston, VA, vol. 195, pp. 429–449, Chap. 19.

Nguyen A.T., Kim J.K., Han J.S., and Han J.H., (2016), “Extended Unsteady Vortex-Lattice Method for Insect Flapping Wings”, Journal of Aircraft, vol. 53, No. 6, pp. 1709-1718.

Preidikman S., (1998), “Numerical simulations of interactions among aerodynamics, structural dynamics, and control systems, “Ph.D. Dissertation, Department of Engineering Science and Mechanics. Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA.

Roccia B., (2009), “De la biología a los insectos robots – desarrollo de simulaciones numéricas para el estudio de la cinemática de alas batientes” Tesis de Maestría, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Río Cuarto.

Roccia, B. A., Preidikman, S., Massa, J. C., and Mook, D. T., (2013) “Modified Unsteady Vortex-Lattice Method to Study Flapping Wings in Hover Flight,” AIAA Journal, vol. 51, No. 11, pp. 2628–2642.

Verstraete M. L., Preidikman S., y Massa J. C., (2010), “Características Aerodinámicas de Aviones No- Tripulados con Alas que Mutan”, Mecánica Computacional, vol. 29, pp. 5081-5104.

Verstraete M. L., Preidikman S., Roccia B. A., and Mook D. T., (2015), “A numerical model to study the nonlinear and unsteady aerodynamics on a bioinspired morphing wing concept”, International Journal of Micro Air Vehicles, vol. 7, No. 3, pp. 327-345, 2015.


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