Revista de Ingeniería Aeronáutica y Aeroespacial
Acceso abierto

abstracto

Una nueva metodología para el diseño aerodinámico y el análisis de un cuerpo de ala combinado a pequeña escala

Baig AZ, Cheema TA, Aslam Z, Khan YM, Sajid Dar H y Khaliq SB

El concepto de cuerpo de ala combinado (BWB) es un concepto relativamente nuevo de aeronave. Las alas y el fuselaje se combinan en una estructura integral que reduce en gran medida la resistencia y aumenta la sustentación, lo que lo convierte en un diseño altamente eficiente. El objetivo de la investigación era diseñar un avión BWB de pequeña escala controlado por radio para su uso en largas distancias a bajas altitudes con el fin de entregar cargas útiles. El BWB se dividió en el cuerpo central y el ala exterior. Se analizaron cuatro perfiles aerodinámicos, HS522, LA2573A, NACA 25111 y MH78 en XFLR5. Teniendo en cuenta sus características de sustentación y momento, se seleccionaron NACA 25111 y MH78 para el cuerpo central y el ala, respectivamente. La velocidad de pérdida y la carga alar fueron los factores principales utilizados para determinar el área y el tamaño de la aeronave que convergieron en un diseño con una envergadura de cinco pies. El centro de gravedad se colocó por delante del centro aerodinámico para proporcionar estabilidad estática y dinámica en el cabeceo. Se dieron torsión, diedro y barrido para aumentar la estabilidad y la capacidad de control. El diseño final se probó en XFLR5 para la estabilidad y en el código de dinámica de fluidos computacional comercial ANSYS-Fluent para la comparación. Estos resultados de simulación se compararon con pruebas en túnel de viento de un prototipo reducido en un 20 %. Se encontró que los resultados del método de panel 3D en XFLR5 estaban muy cerca de los resultados del túnel de viento, pero se observó que los resultados de CFD no se ajustaban a los resultados del túnel de viento después de 10 ° ángulo de ataque. Por lo tanto, se consideró que CFD no era necesario para diseñar un avión de este tamaño. Finalmente, se fabricó un prototipo de prueba más grande con espuma de poliestireno y se logró un vuelo exitoso.