Fuente de alimentación Zephyrus

El PSU Zephyrus es un avión propulsado por humanos que está construyendo el equipo AERSP 404H de Penn State . Es un avión de ala alta , monoplaza y una sola hélice , fabricado con materiales compuestos . El Zephyrus está diseñado para competir en la competición deportiva de premios Kremer .

El Zephyrus de la PSU fue desarrollado para competir en la competición deportiva de Kremer. El objetivo básico de la misión es atravesar un triángulo equilátero con lados de 500 metros una vez en cada dirección en siete minutos. La competición especifica una velocidad aerodinámica media mínima de 5,0 m/s durante el vuelo. Además, para que un vuelo se considere oficial, la velocidad aerodinámica no puede caer por debajo de los 5,0 m/s durante un período de más de 20 segundos. La aeronave también se está desarrollando y construyendo como cumplimiento de los requisitos del curso AERSP 404H de Penn State. ^[1]

El fuselaje se dimensionó en base a un rango de dimensiones de 5'10” (1,78 m) de altura del piloto y la suposición de que el piloto podría generar la relación potencia-peso necesaria para volar la aeronave no será mayor que 1,78 m. Las restricciones incluyen anchos mínimos para la comodidad del piloto y el centro de gravedad deseado de la aeronave. La forma de la cápsula fue diseñada para ser un cuerpo de baja resistencia que no generará sustentación independientemente del ángulo de ataque. La longitud de la forma se redujo para permitir la maniobrabilidad de la aeronave con viento cruzado. Los miembros estructurales internos están diseñados para mantener firmemente la configuración del asiento en su lugar, pero aún así proporcionar un campo de visión máximo para el piloto. Los miembros estructurales se unen al brazo principal en un punto duro ubicado detrás del borde de salida del ala.

Para superar con éxito el desafío, se determinó que la hélice tendría que producir 27,5 N de empuje al navegar a 11,5 m/s y girar a 135 rpm . Para cumplir con estos requisitos, el diseño de la hélice sufrió muchas modificaciones, y el diseño final se dividió en dos componentes.

Partiendo de una aproximación con un avión nodriza, utilizando principalmente el Musculair 1 y 2, pero también incluyendo los modelos Monarch B, MIT Daedalus y Velair, se realizó una primera iteración de elección de perfil aerodinámico. Se eligió una versión modificada del FX-76MP, como el utilizado para el Musculair 2. Tomando las características de este perfil aerodinámico, utilizando una acumulación de peso inicial, se determinó el tamaño de la forma del ala. Luego, asumiendo un peso de despegue de 81 kg (27 kg de peso vacío), densidad del aire a nivel del mar y utilizando un CL en crucero de 0,8.

Los alerones fueron diseñados como una bisagra de piano unida cerca de la superficie superior, de modo que esta última incorpora el radio del borde de ataque, de modo que la superficie superior mantiene un flujo suave. Este diseño maximiza la eficiencia del peso y la facilidad de construcción.

Características generales

• Tripulación: 1
• Longitud: 13 pies 1 pulgada (4,0 m)
• Envergadura: 74 pies 0 pulgadas (17,5 m)
• Altura: 9 pies 4 pulgadas (3,0 m)
• Peso vacío: 56,6 lb (25,7 kg)
• Peso máximo de despegue: 206 lb (93,4 kg)
• Planta motriz: 1 × Hélice de tractor

Actuación

• Velocidad de crucero: 12,5 mph (27,9 km/h, 10,9 nudos)

Desarrollo relacionado

• Premio Kremer
• Aeronaves de propulsión humana

Aeronaves de función, configuración y época comparables

• Dédalo del MIT
• Albatros de gasa
• Cóndor de gasa