Aerodinámica no estacionaria de micro vehículos aéreos de alas batientes

Abstract

Las futuras generaciones de aeronaves, especialmente los Micro-Vehículos Aéreos (MAVs) basados en el concepto de alas batientes, utilizarán mecanismos no-convencionales inspirados en el vuelo de insectos y aves pequeñas para mantenerse en vuelo y ejecutar maniobras complejas y poder satisfacer los requerimientos de un amplio rango de misiones. Entre los diferentes aspectos que caracterizan el vuelo natural, la generación de sustentación y propulsión son de vital importancia para desarrollar MAVs eficientes basados en el concepto de alas batientes. El objetivo principal de este trabajo consiste en explorar, mediante el desarrollo de simulaciones numéricas, la aerodinámica no-lineal de un modelo de ala batiente inspirado en la biología. Para alcanzar el objetivo se utiliza un código numérico que implementa el Método de Red de Vórtices No-estacionario en combinación con un modelo cinemático que permite describir el movimiento del ala batiente. Los resultados muestran que el desfasaje entre el ángulo de batimiento y la torsión del ala afecta directamente el comportamiento de las cargas aerodinámicas de sustentación y de empuje. Adicionalmente, para ciertos ángulos de desfasaje las cargas aerodinámicas se maximizan.