Estudio experimental del efecto a grandes ángulos de ataque de una hélice pusher sobre los comandos de un ala

Abstract

La configuración pusher o de empuje se caracteriza por presentar la hélice detrás del plano sustentador, ya sea el ala o el plano de cola. El interés en su estudio está creciendo debido a la aplicación en vehículos aéreos no tripulados (VANT). Cuando la hélice se ubica detrás del ala, esta configuración ofrece un mejor desempeño de la hélice, ya que la velocidad de entrada del aire es inferior debido a la presencia del ala, y de la misma manera, mejora el desempeño del ala ya que se encuentra un flujo sin perturbaciones. Estos resultados son dependientes de la posición relativa de la hélice y el ala. Otro beneficio de la configuración de empuje es que aumenta el ángulo de pérdida del ala en la zona de la hélice y hasta dos veces y media el radio de esta, por la adhesión del flujo a causa de la succión. En el presente trabajo se muestran los resultados de ensayos de medición de distribución de presiones sobre el ala para variadas características del flujo incidente, un amplio rango de ángulos de ataque y distintos ángulos de deflexión del flap. Debido al bajo número de Reynolds, la presencia de la hélice corriente abajo afecta al ala corriente arriba. Este trabajo y otros previamente han sido motivados por un efecto observado en una aeronave experimental, donde luego del cambio de motorización se observó una importante vibración en los flaps del ala. La nueva motorización reducía la distancia entre la hélice y el borde de fuga del ala, pero luego de que se aumentó mínimamente esta distancia, el efecto disminuyó considerablemente. A diferencia de los trabajos anteriores, las mediciones para el presente trabajo fueron realizadas sobre un nuevo modelo con mayor cantidad de tomas de presión y con instrumental capaz de adquirir a una frecuencia mayor, con el objetivo de determinar la naturaleza fluctuante del fenómeno.