Pruebas de hélice en túnel de viento con software Flight Stand

· 5 min de lectura · Admin Staff

propeller wind tunnel testing

Por Kaleb Mannion

Los UAV modernos, los eVTOL y las plataformas aeroespaciales exigen datos de rendimiento cada vez más precisos para garantizar la seguridad, la eficiencia y la fiabilidad. Las pruebas dinámicas en un entorno controlado de túnel de viento permiten a los ingenieros caracterizar a fondo las hélices en condiciones que se asemejan a situaciones reales.

Con el control del WindShaper ahora integrado en el software Flight Stand, las pruebas de hélices se vuelven fáciles, rigurosas y repetibles. Los usuarios pueden aplicar velocidades de aire controladas, sincronizar las entradas del motor con los perfiles de flujo de entrada y capturar envolventes de rendimiento completas, todo sin salir del laboratorio.

Esta guía le muestra cómo conectar, configurar y controlar su WindShaper utilizando el software Flight Stand.

Contenidos:

  1. Conectar el WindShaper

  2. Mapear los controles

  3. Configurar los ajustes de WindShaper

  4. Pruebas manuales

  5. Pruebas automatizadas

  6. Detener una prueba

  7. Solución de problemas

  8. Por qué son importantes las pruebas dinámicas

Paso 1: Conectar el WindShaper

  1. Conecte el cable Ethernet a su computadora.

  2. Encienda el WindShaper con el interruptor de alimentación.

  3. En el software Flight Stand, abra la pestaña Hardware. El WindShaper debería aparecer en la lista de dispositivos.

    • Nota: Si encuentra un mensaje de error, desconecte y vuelva a conectar el dispositivo en el software para restablecer la conexión.

  4. En Built-in Systems, verá métricas clave como el control del ventilador, las RPM, la versión del firmware y la identificación del sistema (por ejemplo, 2×2 wind wall), que confirman la configuración del hardware.

    wind tunnel software setup

Figura 1: Conectar el túnel de viento WindShaper en el software Flight Stand

Paso 2: Mapear los controles

Para habilitar pruebas sincronizadas, mapee tanto el banco de empuje como el WindShaper:

  • En Powertrain Mappings, asigne el acelerador ESC (por ejemplo, Tyto 1585).

  • En Extra Mappings, agregue el acelerador del ventilador WindShaper.

Esto garantiza que los controles de la hélice y del flujo de aire estén disponibles en la pestaña Manual Control.

wind tunnel control software
Figura 2: Mapear el acelerador del ventilador del WindShaper

Paso 3: Configurar los ajustes de WindShaper

En la pestaña Manual Control, haga clic en el icono del engranaje junto al deslizador de acelerador para configurar el control del WindShaper:

  • Open loop: rango completo de acelerador del 0 al 100%.

  • Closed loop: rango de acelerador regulado del 0 al 95%, garantiza RPM más estables y velocidades de aire consistentes.

  • Límite del rango de acelerador: proteja su fuente de alimentación y sus circuitos limitando la salida (por ejemplo, 30% en una línea de 120V/15A).

Wind tunnel configuration
Figura 3: Configurar los ajustes de WindShaper

Paso 4: Pruebas manuales

Para iniciar pruebas manuales de hélices, en la pestaña Manual Control:

  • Active el WindShaper marcando la casilla junto a su deslizador de acelerador.

  • Arrastre el deslizador de acelerador al valor deseado o ingréselo en el cuadro de comandos.

  • Active el banco de empuje marcando la casilla junto a su deslizador de acelerador.

  • Arrastre el deslizador de acelerador al valor PWM deseado o ingréselo en el cuadro de comandos.

  • Visualice datos en tiempo real como el empuje de la hélice, el par y las RPM junto con la velocidad del ventilador y el acelerador del túnel de viento en los gráficos de datos en tiempo real.

wind tunnel manual control
Figura 4: Control manual del banco de empuje Series 1585 y WindShaper 

Paso 5: Pruebas automatizadas

Para pruebas repetibles en el túnel de viento, use la pestaña Automatic Control para programar su prueba:

  1. En la pestaña Automatic Control, seleccione un tipo de prueba: Step, Ramp o Python API (para control avanzado).

  2. Para pruebas Step o Ramp, puede ingresar los pasos de acelerador manualmente en la tabla, o cargar un archivo CSV con los pasos deseados.

  3. Ingrese los pasos de acelerador en columnas separadas para el banco de empuje y el WindShaper.

El software Flight Stand grafica y exporta todos los resultados, permitiendo curvas de eficiencia detalladas, envolventes de rendimiento y comparaciones paramétricas entre diferentes diseños de hélices.

automated wind tunnel test
Figura 5: Prueba automatizada en curso con WindShaper (negro) y banco de empuje (naranja)

Paso 6: Detener una prueba

  • Detener una prueba manual: Para detener una prueba manual, simplemente haga clic en la ‘x’ junto al deslizador de acelerador para volver al 0% de acelerador. Desmarque la casilla junto al deslizador de acelerador para desactivar el control.

  • Detener una prueba automatizada: Una prueba automatizada se detendrá automáticamente una vez que se complete la secuencia. Si desea detener la prueba antes, use el Emergency Cutoff (abajo).

  • Emergency Cutoff: Un botón rojo dedicado desactiva instantáneamente todas las salidas. Esto es crítico para proteger tanto el equipo como a los operadores durante pruebas de alta potencia.

wind tunnel safety cutoff
Figura 6: Emergency Cutoff del banco de empuje y WindShaper

Solución de problemas

Aquí están los problemas comunes o mensajes de error que puede encontrar, con pasos de solución de problemas y soluciones:

  • WindShaper no detectado: Pruebe la conectividad navegando a la GUI WindControl en su navegador de internet, IP: (192.168.88.40). Si la GUI WindControl se abre con éxito, el software Flight Stand debería ser capaz de detectar la máquina. Si no puede conectarse a la GUI WindControl, revise su configuración Ethernet y de red.

  • Token de control en uso: Si un navegador ejecutando la GUI WindControl tiene el token de control del WindShaper, el software Flight Stand no podrá conectarse a la máquina. Libere el token desde la GUI WindControl en su navegador, reinicie el software Flight Stand e intente reconectarse.

  • Restricciones de firewall: Si aparece el error “Server link could not be started”, agregue el software Flight Stand a la lista blanca en el Firewall de Windows para redes públicas y privadas.

  • Velocidad del ventilador oscilante: Con un acelerador bajo, las RPM del ventilador pueden fluctuar. Aumente el acelerador o use el modo de lazo cerrado para mejorar la estabilidad.

Por qué son importantes las pruebas dinámicas de hélices

Las pruebas dinámicas en túnel de viento son esenciales para traducir los datos estáticos de la hélice en información de vuelo realista. Al combinar las mediciones del banco de empuje con un flujo de aire controlado, puede:

  • Mapear la eficiencia de la hélice a través de un rango de velocidades de aire

  • Estudiar los efectos del flujo de aire en el empuje y el par del sistema

  • Investigar el comportamiento de pérdida de sustentación en ángulos de ataque altos

  • Comparar diferentes diseños de hélices bajo condiciones seguras y repetibles

Con el WindShaper y Flight Stand integrados, las pruebas de hélices evolucionan a un mapeo completo de rendimiento dinámico, dándole los datos necesarios para optimizar su sistema de propulsión.

Conclusión

Al integrar un WindShaper con el software Flight Stand, puede controlar con precisión el flujo de aire, sincronizarlo con las salidas del banco de empuje y capturar datos de prueba detallados. Con ambos modos manual y automatizado disponibles, tendrá todo lo que necesita para pruebas de propulsión dinámicas y confiables.

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