¿Qué elementos de diseño de aeronaves contribuyen más al vuelo sostenido?

Si quisiera diseñar una aeronave para operación autónoma y máxima resistencia, ¿qué filosofías de diseño brindan el mayor beneficio? Estoy imaginando un planeador motorizado. No tiene que ser muy maniobrable.

Me interesan las proporciones relativas, la envergadura, la longitud, el centro de gravedad, el centro de presión, la ubicación del ala, diedro/anédrico, ubicación del motor, tipo de combustible, etc.

  • ¿Existe un "punto óptimo" para el centro de gravedad en relación con el centro de sustentación para maximizar la estabilidad?
  • Dado que será en su mayoría autónomo (controlado por computadora), ¿puedo diseñar para una menor estabilidad inherente?
  • ¿Qué motores/tipos de combustible son los más eficientes?
¿En qué tipo de avión estás pensando? ¿De qué manera podría ser similar y diferente de un Reaper , digamos?
el segador es un buen punto de partida, al menos en términos de usarlo como ejemplo de por qué el diseño se ve así. Estaba pensando en algo más en el ámbito táctico, tal vez no más grande que 15-20 'de envergadura, o algo que los aficionados pudieran armar el fin de semana.
Un globo :-).
¿Qué es exactamente un planeador motorizado? ¿Te refieres a un planeador a motor que tiene un motor solo para despegar?
@RedGrittyBrick hay varios tipos diferentes de planeadores de motor: de lanzamiento automático (en lugar de un remolque o un cabrestante), sostenido (en caso de que no pueda encontrar sustentación) y de gira (puede operar como un avión).
El mejor enfoque que puede usar es seleccionar un avión similar y comenzar con ese diseño adaptándolo al suyo. Por lo que dice, tal vez el Predator UAV sea su mejor opción, tomando ese diseño simplemente iterando el diseño eliminando los sistemas militares. Escale de nuevo a la carga útil que necesita. Copiar/Pegar suele ser la mejor opción en general.
No use una configuración que fue seleccionada para ser transportada en un tubo de torpedo y luego hecha para comportarse de la manera más difícil. Será mejor comenzar con algo que fue diseñado para volar estable por sí mismo.
@RedGrittyBrick podría ser, solo el motor se dejaría encendido todo o la mayor parte del tiempo en lugar de apagarse/guardarse en altitud. pero también estoy abierto a tecnologías alternativas para producir empuje, así que lo dejé como simplemente "alimentado".

Respuestas (1)

La estabilidad natural sería lo más alto en la lista para mí. Mire modelos de aviones que vuelan libremente para inspirarse. Tienen sus propias características:

  • Carga alar muy baja para una velocidad de descenso mínima
  • Alta estabilidad natural y, en consecuencia, un rango de velocidad muy estrecho.
  • Ala de alta relación de aspecto, perfil aerodinámico delgado con gran camber
  • Fuselaje extremadamente corto por delante del ala (sin carga útil para llevar)
  • Longitud extrema del fuselaje detrás del ala que proporciona una amplia amortiguación aerodinámica
  • Fuerte diedro del ala exterior.

Esto en combinación significa que su software de control puede ser muy simple. La estabilidad relajada requerirá muchos sensores y redundancia incorporada, y cuantas más piezas necesite agregar, más posibilidades de fallas tendrá. En contraste con eso, las leyes de la física nunca fallan, úsalas a tu favor. Vea a continuación un ejemplo que copié de la página de Wikipedia sobre modelos de vuelo libre:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Para airfols, ubicación cg y todos los demás detalles, recomiendo mirar varios planes gratuitos hasta que vea un patrón común.

En cuanto al tipo de combustible: Depende de lo ruidoso y sucio que tolere el motor; algunas personas solo volarán con electricidad, mientras que otras están contentas con los motores de dos tiempos.

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