Resumen

Los escarabajos tienen un excelente rendimiento de vuelo. Basándose en la teoría del mecanismo de cuatro placas, se diseñó un novedoso avión biónico de aleteo con alas de escarabajo plegables. Puede realizar movimientos de aleteo, planeo, plegado de las alas y abducción/aducción con una función de autobloqueo. Para estudiar las características de vuelo de los escarabajos y mejorar su rendimiento de planeo, este trabajo utilizó un método de simulación numérica de interacción fluido-estructura (FSI) de dos vías para centrarse en el rendimiento de planeo del avión biónico con aletas. Se analizan los efectos del modelo elástico, el ala rígida y flexible, el ángulo de ataque y la velocidad sobre las características aerodinámicas de la aeronave en vuelo de planeo. Se comprobó que el módulo elástico de las bisagras flexibles tiene poco efecto en el rendimiento aerodinámico de la aeronave. Tanto las alas rígidas como las flexibles tienen una relación máxima entre sustentación y arrastre cuando el ángulo de ataque es de 10°. La sustentación se incrementa con el aumento de la velocidad de planeo, y se comprobó que la sustentación no puede soportar el movimiento de planeo a bajas velocidades. Para conseguir el planeo, teniendo en cuenta el peso y las prestaciones de vuelo, se controla el peso del vehículo microaéreo a unos 3 g, y se garantiza que la velocidad de planeo sea superior a 6,5 m/s. Los resultados de este estudio son de gran importancia para el diseño de aviones biónicos de aleteo.

• Materias:Algoritmos genéticos Ingeniería biomédica Biomecánica Modelo Matemático Prótesis Extremidades (Cuerpo Humano)
• Subjects:Genetic algorithms Biomedical engineering Biomechanics Mathematical model Prostheses Limbs (Human Body)
• Palabras claves:avión biónico con aletas, ala flexible, teoría del mecanismo de placas, excelente rendimiento de vuelo, métodos de simulación numérica, ángulo de ataque, avión, características del escarabajo, ala de escarabajo plegable, peso
• Keywords:bionic flapping aircraft, flexible wing, plate mechanism theory, excellent flight performance, numerical simulation methods, angle of attack, aircraft, characteristics of beetle, foldable beetle wing, weight