Una herramienta computacional para el diseño de vehículos aéreos no tripulados de gran envergadura y gran altitud

LUIS CEBALLOS; S. PREIDIKMAN; J. C. MASSA

Isla de Margarita, Venezuela

Congreso; CIMENICS 2008 - IX Congreso Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería y Ciencias Aplicadas; 2008

Sociedad Venezolana de Métodos Numéricos en Ingenieria (SVMNI)

Los vehículos aéreos no-tripulados (UAVs) se están usando para vigilancia, reconocimiento y telecomunicaciones. Los conceptos de vanguardia referidos a los UAVs están destruyendo antiguos paradigmas ya que han sido concebidos como plataformas espaciales, flexibles y móviles, que vuelan a gran altitud y pueden resultar una alternativa a los actuales satélites de comunicaciones. A pesar de que su diseño estructural se caracteriza por ser conservativo, los sistemas UAV son muy livianos y tienen alas de gran envergadura. El comportamiento aeroelástico de estas alas, que aún no es bien entendido, puede tener una influencia muy significativa en el desempeño de este tipo de aeronaves. Por lo tanto, es muy importante que el diseñador de un UAVs, pueda estimar márgenes confiables para las inestabilidades de tipo aeroelástico (flutter, divergencia). En este trabajo se presenta una herramienta computacional en desarrollo que posee dos capacidades importantes que sirven para asistir en el diseño preliminar de UAVs. Permite generar la geometría del vehículo de una manera simple y rápida e implementa un modelo aerodinámico que utiliza el método de red de vórtices no lineal e inestacionario (UVLM), lo que permite predecir las cargas aerodinámicas y analizar las interacciones aerodinámicas entre las estelas vorticosas y la estructura del UAV. Se presentan resultados que muestran la flexibilidad que tiene el generador de geometría y el uso de la herramienta sobre geometrías simples y sobre el UAV completo. Este trabajo es la parte inicial de un esfuerzo mucho mayor cuyo objetivo general es lograr un entendimiento cabal del comportamiento aeroelástico no-lineal y no-estacionario de UAVs con configuración de alas unidas, de gran alargamiento y alta flexibilidad, que vuelan a gran altura.