Resumen

El crucero periódico tiene el potencial de mejorar la eficiencia del ahorro de combustible del vehículo de crucero hipersónico, pero es difícil de optimizar. En este trabajo se propone un método de optimización en dos niveles para la trayectoria del crucero periódico. Debido a que la trayectoria de crucero periódico puede dividirse en una fase de aceleración en la que el motor funciona y una fase de planeo en la que el motor está apagado, se propone el método de optimización de dos niveles para optimizar la trayectoria en cada fase mediante el nivel correspondiente. En el primer nivel, se emplea el método Downhill Simplex (DSM) para encontrar un ángulo de ataque óptimo en la fase de aceleración. Posteriormente, la trayectoria óptima en la fase de planeo se obtiene mediante el Método Pseudoespectral (PSM) en el segundo nivel de optimización. Los resultados numéricos demuestran la eficacia del método propuesto. Finalmente, mediante la comparación con el crucero en estado estacionario, se concluye que el crucero periódico aprovecha al máximo el cambio de densidad atmosférica y la relación sustentación-arrastre, con lo que se consigue un ahorro de combustible.

• Materias:Automatización Aerodinámica Motores (Mecánica) Cinemática Ingeniería Aeronáutica
• Subjects:Automation Aerodynamics Engines Kinematics Aeronautical Engineering
• Palabras claves:crucero periódico, métodos de optimización de nivel, fase de planeo, fase de aceleración, ángulo de ataque, segundo nivel de optimización, trayectoria de crucero periódico, vehículo de crucero hipersónico, resultados numéricos, relación de arrastre
• Keywords:periodic cruise, level optimization methods, glide phase, acceleration phase, angle of attack, second optimization level, periodic cruise trajectory, hypersonic cruise vehicle, numerical results, drag ratio