Simulaciones numéricas del comportamiento aerodinámico inestacionario y no lineal de vehículos aéreos no tripulados con alas unidas de gran envergadura

LUIS CEBALLOS; SERGIO PREIDIKMAN; BRUNO A. ROCCIA

Arica, Chile

Congreso; COCIM 2008 - XIII Congreso Chileno de Ingeniería Mecánica; 2008

Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Tarapacá

Los vehículos aéreos no-tripulados de alas unidas (UAVs-JW) son aeronaves con una configuración inusual: poseen alas traseras con flecha negativa y alas delanteras con flecha positiva. Las alas traseras se conectan en el extremo superior del empenaje vertical y se empalman con las alas delanteras dando lugar a una planta alar romboidal. Las ventajas estructurales, aerodinámicas y operacionales que presentan los UAVs-JW los posicionan favorablemente para ser utilizados en misiones que deben realizarse a gran altitud y gran autonomía. Las características de vuelo permiten que el flujo de aire entorno del vehículo pueda modelarse como un flujo externo incompresible en el que los efectos de la viscosidad son únicamente importantes en regiones delgadas adyacentes a la frontera sólida y en las estelas desprendidas desde bordes filosos de las superficies sustentadoras. En este trabajo se presenta una herramienta computacional de simulación que permite: i) generar la geometría de UAVs-JW de una manera simple, rápida y libre de errores, partiendo de la definición de parámetros geométricos generales; y, ii) estudiar el desempeño aerodinámico de UAVs-JW mediante una implementación del método de red de vórtices inestacionario y no lineal. Este esfuerzo es la parte inicial de un proyecto mucho mayor que se encuentra en desarrollo y que apunta a obtener un modelo aeroservoelástico no lineal de UAVs con configuración de alas unidas.