Biomimética del vuelo: simulaciones numéricas de la cinemática de alas batientes

Abstract

Se presenta un código computacional para estudiar la cinemática de micro-vehículos aéreos de alas batientes (MAVs). El código desarrollado integra datos de la biología experimental con métodos de predicción utilizados en ingeniería. Debido a que los MAVs deben tener capacidades de maniobra similares a la de los de pájaros e insectos, se utiliza la herramienta numérica para simular el complejo movimiento que experimentan las alas de estas criaturas en diferentes condiciones de vuelo, como por ejemplo el "hover”. Ya que una descripción cuantitativa y precisa de la cinemática es crucial para un correcto análisis dinámico, aerodinámico y aeroelástico del vuelo “natural”, se estudian, además, las variables características que intervienen a lo largo de un ciclo de batimiento. Un estudio de este tipo provee información sobre el movimiento 3-D de las alas respecto del cuerpo, y del movimiento de la criatura respecto del medio que lo rodea, y es de vital importancia para abordar en un futuro el análisis aerodinámico, aeroelástico y aeroservoelástico de MAVs. El software elaborado cuenta con una interfaz gráfica que permite preprocesar y visualizar en forma interactiva los resultados provenientes de las simulaciones numéricas, tales como trayectorias 3-D, velocidades y aceleraciones de puntos materiales pertenecientes al ala.