Ingeniería Aeronáutica

Fuente: José Roberto Moreto y Xiaofeng Liu, Departamento de Ingeniería Aeroespacial, Universidad Estatal de San Diego, San Diego, CA El túnel de viento de baja velocidad es una herramienta valiosa para estudiar las características aerodinámicas de las aeronaves y evaluar el rendimiento y la estabilidad de las aeronaves. Utilizando un modelo a escala de un avión DC-6B que tiene una cola extraíble y un balance de fuerza aerodinámica externa de 6 componentes, podemos medir el coeficiente de...

Fuente: Shreyas Narsipur, Ingeniería Mecánica y Aeroespacial, Universidad Estatal de Carolina del Norte, Raleigh, Carolina del Norte Una hélice es una lámina de aire retorcida, donde el ángulo del acorde cambia con respecto a la ubicación, a lo largo de la estación radial, como se muestra en la Figura 1. Las hélices son ampliamente utilizadas en los sistemas de propulsión de aeronaves y embarcaciones, por lo que se requieren caracterizaciones detalladas de las hélices para diseñar vehículos de...

Fuente: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire Una lámina de aire es una sección de ala de 2 dimensiones que representa características críticas de rendimiento del ala. La distribución de la presión y el coeficiente de elevación son parámetros importantes que caracterizan el comportamiento de las láminas de aire. La distribución de la presión está directamente relacionada con el ascensor generado...

Fuente: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire Un ala es el principal aparato generador de ascensores en un avión. El rendimiento de las alas se puede mejorar aún más mediante la implementación de dispositivos de elevación alta, como flaps (en el borde de arrastre) y listón (en el borde delantero) durante el despegue o aterrizaje. En este experimento, se utiliza un túnel de viento para generar...

Fuente: José Roberto Moreto y Xiaofeng Liu, Departamento de Ingeniería Aeroespacial, Universidad Estatal de San Diego, San Diego, CA Las pruebas de túnel de viento son útiles en el diseño de vehículos y estructuras que se someten a flujo de aire durante su uso. Los datos del túnel de viento se generan aplicando un flujo de aire controlado a un modelo del objeto que se está estudiando. El modelo de prueba suele tener una geometría similar, pero es una escala más pequeña en comparación con el...

Fuente: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire Las distribuciones de presión y las estimaciones de arrastre para el flujo cilíndrico cruzado se han investigado durante siglos. Mediante la teoría de flujo potencial inviscida ideal, la distribución de la presión alrededor de un cilindro es verticalmente simétrica. La distribución de presión aguas arriba y aguas abajo del cilindro también es...

Fuente: Shreyas Narsipur, Ingeniería Mecánica y Aeroespacial, Universidad Estatal de Carolina del Norte, Raleigh, Carolina del Norte Una boquilla es un dispositivo que se utiliza comúnmente para acelerar o desacelerar el flujo en virtud de su sección transversal variable. Las boquillas son ampliamente utilizadas en sistemas de propulsión aeroespacial. En los cohetes, el propulsor que se expulsa de la cámara se acelera a través de una boquilla para crear una fuerza de reacción que impulsa el...

Fuente: José Roberto Moreto, Jaime Dorado, y Xiaofeng Liu, Departamento de Ingeniería Aeroespacial, Universidad Estatal de San Diego, San Diego, CA Los cazas a reacción militares y los proyectiles pueden volar a velocidades increíbles que superan la velocidad del sonido, lo que significa que viajan a una velocidad supersónica. La velocidad del sonido es la velocidad a la que una onda sonora se propaga a través de un medio, que es de 343 m/s. Los números Mach se utilizan para medir la velocidad...

El ala delta, que se muestra en la Figura 1D, es un diseño popular en aviones de alta velocidad debido a su excelente rendimiento en regímenes de vuelo transónicos y supersónicos. Este tipo de ala tiene una pequeña relación de aspecto y un alto ángulo de barrido, lo que reduce la resistencia a los regímenes de vuelo subsónicos, transónicos y supersónicos. La relación de aspecto se define como el intervalo de ala dividido por el acorde promedio. Una ventaja importante del ala delta es su ángulo...

La visualización de flujo alrededor o en un cuerpo es una herramienta importante en la investigación aerodinámica. Proporciona un método para estudiar cualitativa y cuantitativamente la estructura de flujo, y también ayuda a los investigadores a teorizar y verificar el comportamiento del flujo de fluidos. La visualización de flujo se puede dividir en dos categorías: visualización fuera de la superficie y visualización de flujo de superficie. Las técnicas de visualización de flujo fuera de la...

Fuente: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire Un tubo Pitt-static es ampliamente utilizado para medir velocidades desconocidas en el flujo de aire, por ejemplo, se utiliza para medir la velocidad del aire del avión. Según el principio de Bernoulli, la velocidad del aire está directamente relacionada con las variaciones en la presión. Por lo tanto, el tubo Pitot-estático detecta la presión de...

Fuente: José Roberto Moreto, Jaime Dorado, y Xiaofeng Liu, Departamento de Ingeniería Aeroespacial, Universidad Estatal de San Diego, San Diego, California Una capa de contorno es una región de flujo fino inmediatamente adyacente a la superficie de un sólido sumergido en el campo de flujo. En esta región, los efectos viscosos, como la tensión de cizallamiento viscoso, dominan, y el flujo se retrasa debido a la influencia de la fricción entre el fluido y la superficie sólida. Fuera de la capa...

Fuente: Shreyas Narsipur, Ingeniería Mecánica y Aeroespacial, Universidad Estatal de Carolina del Norte, Raleigh, Carolina del Norte La presión de fluido es una característica de flujo importante que se requiere para determinar la aerodinámica de un sistema. Uno de los sistemas de medición de presión más antiguos y aún existentes es el manómetro debido a su precisión y simplicidad de funcionamiento. El manómetro es generalmente un tubo de vidrio en forma de U que está parcialmente lleno de...

Fuente: Ella M. Atkins, Departamento de Ingeniería Aeroespacial, Universidad de Michigan, Ann Arbor, MI Visión general El piloto automático permite estabilizar las aeronaves utilizando los datos recopilados de los sensores a bordo que miden la orientación, la velocidad angular y la velocidad del aire de la aeronave. Estas cantidades pueden ser ajustadas por el piloto automático para que la aeronave siga automáticamente un plan de vuelo desde el lanzamiento (despegue) hasta la recuperación...

Fuente: Prashin Sharma y Ella M. Atkins, Departamento de Ingeniería Aeroespacial, Universidad de Michigan, Ann Arbor, MI Multicopters se están volviendo populares para una variedad de aplicaciones comerciales y de hobby. Están comúnmente disponibles como configuraciones quadcopter (cuatro propulsores), hexacóptero (seis propulsores) y octocóptero (ocho propulsores). Aquí, describimos un proceso experimental para caracterizar el rendimiento multicóptero. Se prueba una pequeña plataforma...