Estudio preliminar de parámetros aerodinámicos fundamentales

Actualizado: 25 de feb de 2019

En la entrada de hoy, hablaremos de la importancia de solvers aerodinámicos basado en VLM ( Vortex-Lattice Method).

El software basado en VLM, con programas como OpenVSP o Xflr5, es una herramienta muy útil para realizar aproximaciones y predicciones del comportamiento aerodinámico de perfiles, alas y aviones.

La experiencia adquirida en el desarrollo y fabricación de diversos RPAS para nuestros distintos clientes, nos ha permitido entender la importancia de predecir en primera aproximación el comportamiento aerodinámico de los perfiles, alas y aviones completos con el fin de asesorar a nuestros clientes hacia la optimización de su producto (desde el punto de vista aerodinámico).


En uno de nuestros últimos proyectos, se nos planteó la idea de realizar un UAV eléctrico capaz de mantenerse en vuelo durante más de 6 horas. La primera duda que nos surgió, fue como debía ser la configuración y geometría del avión. Tras realizar un estudio del estado del arte en aeronaves no convencionales cuya finalidad es mantenerse el máximo tiempo posible en vuelo, procedimos a analizar el comportamiento aerodinámico de las distintas configuraciones existentes.


Ilustración 1: Estudio aerodinámico de un mismo modelo de ala con distinto parámetro de estrechamiento y torsión. (aplicado LLT, teoría de la línea sustentadora)

Una vez definida la configuración que consideramos más conveniente para este proyecto, la cual ha sido el ala volante, hemos realizado un segundo estudio del comportamiento de distintos parámetros del ala.



Ya finalizado el estudio, y con los resultados obtenidos, se procede a estudiar la viabilidad de ese diseño en cuanto a las actuaciones del avión. Para ello hicimos uso de las ecuaciones de las actuaciones de un avión mediante la creación de un Script que permitió obtener por el método iterativo unos resultados óptimos. Estos resultados modificaron la geometría del ala, por lo que se procedió a re-diseñar las distintas superficies a fin de adaptarnos a estos resultados.



Como apreciamos en la imagen anterior, se volvió a realizar un estudio con una geometría más óptima para poder obtener unos mejores resultados.



Nota: Como se indicó en el comienzo, estos estudios y resultados son útiles de cara a una primera aproximación del tipo de avión y rangos de valores geométricos más convenientes para el proyecto. En adelante se procederá a realizar un diseño con herramientas CAD avanzadas, así como un estudio aerodinámico que nos permita obtener resultados todavía más precisos de nuestras superficies diseñadas con todo tipo de detalles. Para ello se utilizará software CFD, el cual ha demostrado ser una herramienta mucho más precisa y potente.

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