Resumen

Los modelos de diseño matemático existentes para pequeños vehículos aéreos no tripulados (UAV) eléctricos alimentados por energía solar sólo se centran en los análisis de masa, rendimiento y aerodinámica. En la actualidad, los diseños de los UAV tienen una baja resistencia. El presente estudio pretende mejorar las deficiencias de los modelos de diseño de UAV existentes. Se incorporan tres nuevos aspectos de diseño (es decir, propulsión eléctrica, sensibilidad y análisis de tendencias), tres propiedades de diseño mejoradas (es decir, masa, aerodinámica y perfil de la misión) y una característica de diseño (es decir, irradiación solar) para mejorar el modelo de diseño de pequeños UAV solares existente. Un experimento de validación del diseño estableció que el uso del modelo de diseño matemático propuesto puede mejorar, al menos, la relación entre el consumo de energía y la masa de despegue en un 25% respecto a la de los UAVs diseñados anteriormente. También se compararon los vehículos aéreos no tripulados alimentados por energía solar (solar y batería) y no solar (sólo batería), mostrando que los vehículos aéreos no solares pueden, en general, transportar más carga útil en un momento y lugar determinados que los vehículos aéreos no tripulados solares con un requisito de resistencia suficiente. La investigación también identificó que la carga útil tiene el mayor efecto sobre el peso máximo de despegue, seguido del peso de la batería, la estructura y la propulsión con los tres nuevos aspectos de diseño (es decir, la propulsión eléctrica, la sensibilidad y el análisis de tendencias) para considerar el dimensionamiento para optimizar los diseños de los UAV.

• Materias:Reacciones químicas Minería de datos Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Ingeniería Aeronáutica
• Subjects:Chemical reactions Data mining Aerodynamics Aerospace engineering Aeronautical Engineering
• Palabras claves:modelo de diseño de uav, modelo de diseño matemático, nuevos aspectos de diseño, propulsión eléctrica, análisis de tendencias, requisitos de resistencia suficientes, uav solar pequeño, batería, experimento de validación de diseño, vehículo aéreo no tripulado
• Keywords:uav design model, mathematical design model, new design aspects, electric propulsion, trends analysis, sufficient endurance requirements, small solar uav, battery, design validation experiment, unmanned aerial vehicle