Desarrollo de un banco de control de ángulo de ataque para perfiles aerodinámicos en un túnel de viento

La conceptualización, diseño y construcción de aeronaves es un proceso complejo que requiere de numerosos cálculos, estimaciones y pruebas para asegurar su eficiencia y seguridad en el aire. Uno de los aspectos importantes en este proceso es el ángulo de ataque del perfil aerodinámico, que influye en la sustentación, fuerza de arrastre y entre otras. Por esta razón, es fundamental contar con un banco de pruebas que permita medir con precisión el ángulo de ataque en un túnel de viento, para observar las variables dependientes en distintos diseños de perfiles. En este proyecto se ha desarrollado un banco de pruebas para perfiles aerodinámicos a escala, que utiliza tecnología avanzada de hardware y software para medir el ángulo de ataque con gran precisión. Para lograrlo, se ha creado un sistema embebido basado en un microcontrolador ESP32, que monitorea, controla y procesa los comandos del usuario en tiempo real para el control del perfil. Además, se ha diseñado desde cero tanto el hardware, firmware y mecánica, utilizando elementos fáciles de conseguir en el mercado. El proceso de diseño y construcción del banco de pruebas ha incluido el uso de herramientas de diseño CAD para la creación de piezas, que se han fabricado con tecnología de impresión en 3D para asegurar su precisión y calidad. Asimismo, se ha diseñado y construido la parte de control y potencia del banco de pruebas, que es la encargada de mover el perfil aerodinámico en el túnel de viento. Los resultados preliminares de este proyecto son muy alentadores, ya que se ha logrado adquirir el primer prototipo del ángulo de ataque con gran precisión. Además, se ha utilizado una aplicación móvil que permite visualizar y controlar los datos del banco de pruebas a distancia por comunicación Bluetooth, lo que facilita el proceso de medición y monitoreo. Es importante destacar que, para un óptimo funcionamiento del banco de pruebas, es necesario ubicar correctamente el centro de masa del perfil aerodinámico. Esto se debe a que el motor que controla el giro del perfil tiene mayor precisión que fuerza en el giro, lo que podría afectar su funcionamiento si no se tiene en cuenta. Por esta razón, se recomienda seguir cuidadosamente las instrucciones y recomendaciones de diseño para asegurar que el banco de pruebas funcione de manera óptima. En conclusión, este proyecto es de gran importancia en el campo de la aeronáutica, ya que permite realizar mediciones precisas del ángulo de ataque de perfiles aerodinámicos a escala en un entorno controlado. El uso de tecnología avanzada de hardware y software en su diseño y construcción asegura su eficiencia y calidad, y lo convierte en una herramienta valiosa para el diseño y construcción de aeronaves de alta calidad y seguridad.

• Autores: Palacios Mena, Kevin Anderson; Santa Llanos, Andres Stiven
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2023
• Institución: Universidad Tecnológica de Pereira
• Repositorio: Repositorio Institucional UTP
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.utp.edu.co:11059/14750
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/11059/14750; https://repositorio.utp.edu.co/home
• Palabra clave: 620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería; Perfiles aerodinámicos; Ingeniería aeronáutica; Equipos de prueba y medición; Ángulo de ataque; Perfil aerodinámico; Microcontrolador
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