Revista de Ingeniería Aeronáutica y Aeroespacial
Acceso abierto

abstracto

La influencia de la flexibilidad en las fuerzas aerodinámicas turbulentas

Priyadarshini Jha

El microvehículo aéreo (MAV) ha sido un área de investigación candente en las últimas dos décadas, inspirado en el vuelo ágil de las criaturas voladoras naturales, y se han desarrollado muchos protocolos , como el Nano Hummingbird inventado por AeroVironment Inc., Delfly por la Universidad Tecnológica de Delft y Robobee por la Universidad de Harvard. Inicialmente, los diseñadores se centraron en emular los movimientos de las alas de los voladores naturales, pero recientemente se ha prestado mucha más atención al diseño óptimo para aumentar la sustentación, reducir la resistencia y mejorar la eficiencia energética. Se ha demostrado que la deformación pasiva del ala causada por la flexibilidad estructural mejora el rendimiento aerodinámico tanto de los insectos como de los MAV. La deformación de las alas de los insectos a menudo se clasifica como flexión a lo largo, torsión a lo largo y comba a lo largo de la cuerda. La deformación del ala en la flexión en el sentido de la envergadura y la inclinación en la cuerda es ventajosa para aumentar la fuerza aerodinámica, mientras que la torsión en el sentido de la envergadura aumenta la eficiencia energética. Las alas de MAV, que están formadas por venas y membranas, se asemejan a las alas de los insectos. La aerodinámica de las alas MAV difiere significativamente de la de sus contrapartes naturales debido a los cambios en la arquitectura del ala y las propiedades del material. Como resultado, los diseñadores de MAV con aleteo exploraron la relación entre el rendimiento aerodinámico y las estructuras de las alas para descubrir el mejor diseño estructural. Todas estas investigaciones y descubrimientos nos brindan una referencia útil para optimizar la aerodinámica del ala aprovechando la flexibilidad del ala. Se descubrió que la rigidez del ala en el sentido de la envergadura era tres veces mayor que la rigidez en el sentido de las cuerdas, lo que implica que la deformación en el sentido de las cuerdas es sustancialmente más grave que la deformación en el sentido de la envergadura.