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  • Mejora del rendimiento de los drones en vientos en contra

    Configuración de cuatro rotores con rotor en mosaico lateral exterior. Crédito:Hikaru Otsuka

    La prevalencia de drones multirrotor ha aumentado drásticamente en los últimos años, pero con vientos en contra, se inclinan hacia arriba de manera impredecible. Ingenieros de la Universidad de Tohoku, Japón, han demostrado que inclinar las palas del rotor de un vehículo aéreo no tripulado de cuatro rotores en solo 20 grados puede reducir el cabeceo en una cuarta parte. Su trabajo se publica en el Revista internacional de micro vehículos aéreos .

    Los rotores múltiples se han vuelto mucho más pequeños desde el cambio de siglo, y tienen muchos usos, incluso para inspección, Vigilancia y transporte. Una configuración de múltiples rotores permite tanto el despegue vertical como el vuelo estacionario en condiciones tranquilas, pero son inestables con el viento. Sus rotores aletean y el vehículo se inclina hacia arriba con el viento en contra. En este experimento, Hikaru Otsuka y sus colegas se propusieron evaluar si inclinar las palas del rotor de manera diferente mejoraría el control de los vehículos de cuatro rotores en los vientos.

    El cabeceo puede ocurrir debido a tres factores:el arrastre del cuerpo, la distribución de flujo inducida por asimetría en el rotor con el viento, y diferencia de empuje del rotor entre los rotores delantero y trasero. El equipo primero estimó los efectos de la estela de los rotores delanteros en la parte trasera, luego aisló los rotores del vehículo y midió el efecto de diferentes ángulos en un túnel de viento de baja velocidad. Muestran que inclinar los rotores hacia el lado exterior en 75 grados mantiene aislado el flujo de aire que pasa por cada pala del rotor, pero aumentar el ángulo a 90 o más significaba que la estela de los rotores delanteros afectaba a la parte trasera.

    Configuración del experimento del túnel de viento. Crédito:Hikaru Otsuka

    Luego analizaron cómo esto se traducía en un quad-rotor completo con los cuatro rotores trabajando juntos. En el túnel de viento El equipo probó varios ángulos de fijación del rotor al quadrotor y el efecto sobre la generación del momento de cabeceo. Midieron los efectos de la inclinación hacia adentro y hacia afuera de las palas del rotor en cinco ángulos diferentes. Descubrieron que la inclinación del rotor en 20 hacia el lado exterior degrada el paso del vehículo en un 26%.

    Los autores concluyen que la inclinación de los rotores hacia el lado exterior reduce el momento de cabeceo de los vehículos de cuatro rotores con el viento. El trabajo podría tener implicaciones tanto para los aficionados como para los profesionales que quieran utilizar vehículos no tripulados multirrotor al aire libre. en cuanto a inspecciones de aerogeneradores, sitios de desastre, o para la seguridad de las actividades de rescate.

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