Optimización de RPAS mediante propulsión eléctrica distribuida con ingestión de capa límite

Abstract

[ES] El auge de las aeronaves no tripuladas o pilotadas a distancia (RPAS), junto con la necesidad de encontrar alternativas a los sistemas de propulsión convencionales, ha motivado un crecimiento en el estudio de nuevas configuraciones aero-propulsivas, como la propulsión eléctrica distribuida (DEP) con ingestión de capa límite (BLI). En este documento se lleva a cabo un estudio teórico y numérico de la DEP con BLI, optimizando un RPAS con ala fija de 25 kg de MTOW. Para ello se realiza un amplio estudio paramétrico mediante CFD y posteriormente se procesan los datos para simular una misión de máximo rango, comparando la configuración estudiada con un sistema de propulsión tradicional y otro híbrido. De este modo, se obtienen resultados de hasta un 21% de ahorro de combustible y reducción de emisiones respecto al sistema convencional, mostrando el gran potencial de esta configuración para seguir siendo estudiada en un futuro.

[EN] The boom of the unmanned or remotely piloted aircraft (RPAS), as well as the need of finding alternatives to the conventional propulsive systems, has motivated a growing of the researching of new aero-propulsive configurations, as distributed electric propulsión (DEP) with boundary layer ingestion (BLI). At this document a theoric and numeric study of DEP with BLI is developed, optimizing a fixed-wing RPAS with 25 kg of MTOW. For that purpose, a wide parametric study is done using CFD. Subsequently, data is processed to simulate a mission of maximum range, comparing DEP configuration with traditional and hybrid propulsion systems. In this way, the results of 21% fuel savings and emissions reduction are obtained, showing the great potential of this configuration to continue being studied in the future.