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Experiments and modelling of multicopter rotor response to sinusoidal vertical gusts

Gardner, Anthony und Kostek, Anna und Lößle, Felix und Braukmann, Johannes N. (2024) Experiments and modelling of multicopter rotor response to sinusoidal vertical gusts. In: 80th Annual Vertical Flight Society Forum and Technology Display, FORUM 2024. Vertical Flight Society 80th Annual Forum & Technology Display. Vertical Flight Society’s 80th Annual Forum & Technology Display, 2024-05-07 - 2024-05-09, Montréal, Québec, Canada. doi: 10.4050/F-0080-2024-1148. ISBN 978-171389794-1.

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Offizielle URL: https://vtol.org/forum

Kurzfassung

Multicopters operate in environments subject to strongly gusting winds, and need good aeromechanical models to improve the aircraft. A common, convenient, assumption is that the gusting inflow is quasi-static at each instant, but this assumption has never been tested. This paper shows that there is a solid physical basis for the simplified aerodynamic models of multicopter response to gusts. Experiments and computations show that using the static relationship between thrust or power and aerodynamic angle of attack for a multicopter rotor (the quasi-static assumption) in sinusoidally pitching sideflow can be used to predict the thrust or power for unsteady variation of angle of attack if the instantaneous flow angle of the freestream is known. Vertical (angle) gusts up to 1885°/s (k=2.2 based on diameter) and with a wavelength longer than the rotor diameter were shown to be covered by this assumption.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/204184/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Experiments and modelling of multicopter rotor response to sinusoidal vertical gusts
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Gardner, Anthonyanthony.gardner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1176-3447162880752
Kostek, AnnaAnna.Kostek (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0005-8582-6278162880753
Lößle, FelixFelix.Loessle (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Braukmann, Johannes N.Johannes.Braukmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8046-9623NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:9 Mai 2024
Erschienen in:80th Annual Vertical Flight Society Forum and Technology Display, FORUM 2024
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.4050/F-0080-2024-1148
Verlag:Vertical Flight Society 80th Annual Forum & Technology Display
Name der Reihe:Aerodynamics Technical Session
ISBN:978-171389794-1
Status:veröffentlicht
Stichwörter:multicopter, gusts, unsteady aerodynamics, rotor
Veranstaltungstitel:Vertical Flight Society’s 80th Annual Forum & Technology Display
Veranstaltungsort:Montréal, Québec, Canada
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:7 Mai 2024
Veranstaltungsende:9 Mai 2024
Veranstalter :Vertical Flight Society
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HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L EV - Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Virtueller Hubschrauber und Validierung
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Hubschrauber, GO
Hinterlegt von: Koch, Bianca
Hinterlegt am:03 Jul 2024 14:51
Letzte Änderung:03 Jul 2024 14:51

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