Control of Crosswind Force on Aircraft Vertical Tail Models using Plasma Actuators
Notice bibliographique
Résumé
View Video Presentation: https://doi.org/10.2514/6.2022-0832.vid Alternating current dielectric barrier discharge (AC-DBD) plasma actuators were implemented to control the influence of crosswind flow over vertical models. Light sport aircraft are specifically prone to accidents via loss of control due to crosswinds, which is a primary factor contributing to their higher-than-average accident rate. Three actuator configurations were tested; the first used a single DBD plasma actuator (SDBD) on the leading edge, the second uses a dual array of actuators (AR-DBD) at 0.08 and 0.2 of the chord length, the third configuration used an actuator at the rudder hinge (TR-DBD), directly adding momentum on to the rudder to increase lift/side-force at differing rudder angles. Each vertical tail model is a NACA 0015 at 1:3 scale with a Reynolds number of 1.7x10^5, using a voltage range of V(t) = 10 – 14 kV, (P = 200 – 460 W) at f = 30 kHz. Initial two-dimensional prototyping and calibration was performed using hot wire anemometry, cantilever force measurements and smoke visualization. Wind tunnel testing was used to simulate a crosswind speed of 10 m/s (22 knots) for all three tailfin models. Results show the single (SDBD) case reattaches separated airflow at α = 20° stall angle and produced 4.05 N of tail lift using a 10 kV input. The array (AR-DBD) configuration reattached flow at α = 20° with 10 kV producing 4.95 N of tail lift and was able to generate enough side force on the low-pressure side to counteract the crosswind at a fixed sideslip angle of ß = 20°. The rudder configuration (TR-DBD) was able to generate side-force values in excess of 1.47 N with the actuator on. In some cases, resulting in a full recovery from the crosswind, at a recovery rate of 0.0415 N/s. In summary, AC-DBD actuators proved to be a viable concept in controlling flow and subsequently countering crosswind forces. Future work will consider more resilient materials, at higher voltages, using tail models in both headwind and crosswinds to fully simulate the effects of the actuators.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».