Estudio del diseño de un aerodeslizador sin faldón

Título original:

A Study of a Skirtless Hovercraft Design

Contenido del libro:

Se analizaron tres propuestas de aerodeslizadores sin faldón mediante dinámica de fluidos computacional para determinar su capacidad de generación de sustentación. Los tres diseños eran adaptaciones de la cartilla hybricraft de William Walter y de su patente de un dispositivo de generación de sustentación accionado por ventilador.

Cada diseño incluía toberas Coanda, o toberas que utilizan el efecto Coanda, para redirigir el flujo de aire y ayudar a generar una cortina de aire alrededor de un flujo de aire central. Los diseños también utilizaban un ala Coanda como cuerpo elevador para ayudar a generar la sustentación. Cada diseño se fijó a una altura sobre el suelo de un pie y un radio de dos pies.

Se supuso que la nave era axisimétrica alrededor de un eje central para obtener una nave perfectamente circular, muy parecida a un platillo volante.

La nave puede dividirse en varias partes: el núcleo, las toberas, la cámara plenum (para los diseños 2 y 3) y el ala. El flujo se genera a partir de las palas del rotor situadas a un pie por encima de la parte superior del núcleo de la nave.

Las toberas están situadas en los bordes de la nave, debajo del ala. En los diseños dos y tres, la cámara plenum es la región situada entre el núcleo y el ala. Para cada diseño se realizaron tres casos en los que se incrementó t para cada caso.

Esto dio lugar a un total de nueve casos, tres casos para tres diseños. Para cada caso, la relación entre el espesor de la tobera y el radio de la placa curvada, t/R, se fijó en 0,344 y se aumentó t mientras se calculaba R para mantener la relación. El análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) capturó los datos de presión y las fuerzas de sustentación se calcularon mediante un análisis diferencial de presión.

El análisis demostró que los diseños híbridos podían producir una sustentación positiva. Mientras que el primer diseño no produjo sustentación positiva, el segundo y el tercero consiguieron generar sustentación suficiente para soportar una embarcación de un máximo de 24 kg.

La elevación máxima producida fue de 5388. 8 N, mientras que la elevación positiva mínima generada fue de 3642. 9 N.