El profesor Dongsoo Har y su equipo en la Escuela de Graduados de Transporte Verde Cho Chun Shik del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología KAIST de Corea desarrollaron recientemente un vehículo aéreo que puede controlar las alas principales por separado e independientemente.
Los vehículos aéreos en una categoría típica tienen alas principales fijadas al cuerpo fuselaje en una forma integrada. La forma de las alas principales, concretamente la superficie de sustentación, produce fuerza de elevación, gracias a la interacción aerodinámica con el aire, y logra una eficiencia energética proporcional. Sin embargo,les resulta difícil hacer movimientos ágiles debido al gran radio de giro. La inclinación del vehículo aéreo que representa un giro eventual proviene del ajuste de alerones pequeños montados en el borde posterior de las alas.
Los vehículos aéreos en otra categoría típica obtienen potencia de empuje al rotar múltiples hélices. Pueden hacer movimientos ágiles al cambiar la velocidad de los motores que giran las hélices. Por ejemplo, la inclinación movimiento hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje vertical hacia abajo para avanzar con quadcopters esejecutado por el aumento de la velocidad de dos rotores traseros y la velocidad sin cambios o disminuida de dos rotores delanteros. El rotor representa una parte giratoria del motor. Sin embargo, son aún menos eficientes energéticamente, debido a la ausencia de fuerza de elevación creada por las alas.
Teniendo en cuenta estos problemas técnicos de los tipos existentes de vehículos aéreos, su equipo diseñó las alas principales del vehículo aéreo para que se controlen por separado e independientemente. El vuelo real del vehículo aéreo que realiza todos los tipos posibles de modos de vuelo se muestra en elimagen adjunta. El dron Nsphere facilita el control de los ángulos de inclinación de las alas principales y, por lo tanto, la dirección de la fuerza de empuje creada por los motores en el borde delantero de las alas principales. El motor adicional en la cola del dron Nsphere proporciona una fuerza de elevación adicional al intentar el despegue vertical yofrece una potencia de empuje adicional, inclinando el motor hacia arriba, mientras vuela hacia adelante. El dron Nsphere puede cambiar el modo de vuelo en el aire de vertical a horizontal y viceversa. Debido a la capacidad de girar las alas y cambiar la dirección de la fuerza de empuje.el motor de cola, el dron Nsphere con alas controladas de forma independiente puede despegar y aterrizar verticalmente sin pista y equipo auxiliar.
Alguien podría decir que es similar a los vehículos aéreos que tienen rotores de inclinación unidos a alas fijas para el despegue y aterrizaje vertical. Sin embargo, la ventaja del avión no tripulado Nsphere es la capacidad de inclinar completamente cada ala principal, cambiando así el ángulo de ataque decada ala. El ángulo de ataque indica el ángulo entre el aire que se aproxima o el viento relativo y una línea de referencia en el vehículo o ala aérea. En general, la fuerza de elevación se ve afectada por el ángulo de ataque. Por lo tanto, el dron Nsphere puede controlar libremente la cantidad defuerza de elevación obtenida por cada ala. Esto permite movimientos ágiles del dron Nsphere en el modo de vuelo horizontal. El dron Nsphere puede volar como un vehículo aéreo tipo helicóptero en el modo de vuelo vertical, y como un vehículo aéreo de tipo ala fija en el modo de vuelo horizontal.
La prueba de separar completamente las alas principales del fuselaje es muy difícil. La separación de las alas principales se realiza mediante el uso de soportes que sostienen las alas principales. Un soporte penetra en ambas alas y dos soportes separados agarran las alas individualmente. También es posibleaplicar esta tecnología a vehículos aéreos de gran tamaño al incluir el fuselaje como parte del soporte para las alas basculantes. Parte del fuselaje se puede rediseñar e integrar con las alas principales, tomando la estructura enchufable para acoplarla al fuselaje principal yempuje y presión de aire.
El dron Nsphere controla cada ala de forma independiente de acuerdo con el modo de vuelo objetivo. La salida del control es detectada por sensores instalados en el dron Nsphere y se somete a un proceso de ajuste hasta que se logra la operación de vuelo deseada. A través de este proceso operativo, el dron Nsphere puede agilizarsemovimientos de formas que otros vehículos aéreos no podrían alcanzar.
El equipo espera que el dron Nsphere, que puede adquirir eficiencia energética, rapidez y velocidad, se pueda adoptar para la entrega de tráfico aéreo a corta y media distancia. Particularmente, se puede distribuir como el taxi volador anunciado por Uber y la NASAen noviembre de 2017 y se puede utilizar de manera efectiva para servicios de entrega de logística como Prime Air de Amazon.
El profesor Har dijo: "El dron Nsphere se puede usar para varios campos, incluido el transporte por vía aérea, vehículos aéreos militares, vigilancia, gestión de seguridad general y servicios de entrega de logística. El control separado e independiente de las alas principales nos da la oportunidad de emplear diversosy métodos de vuelo efectivos. Imagine un caza a reacción que sea capaz de evadir un misil mediante el control separado de las alas principales. Solo un poco de control podría ser suficiente para evadir. Nuestro mecanismo de vuelo es válido en todo el rango de velocidad de vuelo ".
Al comienzo del proceso de diseño en 2016, su equipo presentó patentes a países como Corea, EE. UU. Y China, sobre diversos métodos de implementación, incluida la estructura enchufable acoplada al fuselaje principal, para el control separado e independiente de las alas principales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por KAIST Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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