Análisis, modelamiento y comprobación en vuelo de la dinámica de una aeronave subsónica a escala

Abstract

El presente documento final de trabajo de grado consta de siete capítulos que abarcan: Los conceptos básicos de la mecánica de fluidos y su relación con la aerodinámica, necesarios para entender los principios básicos del diseño de aeronaves, una breve pero acertada introducción a la mecánica o dinámica de vuelo, así como los aspectos más relevantes para tener en cuenta a la hora de diseñar y construir una aeronave a escala; el uso de la instrumentación electrónica para la recolección de datos, y finalmente el análisis y las conclusiones de los resultados obtenidos. El contenido de estos capítulos se describe a continuación: En el capítulo I –Conceptos Básicos de Aerodinámica: se hace una pequeña reseña histórica, mencionando los 101 años del vuelo de los hermanos Wright. Y se estudian los conceptos de presión, el Teorema de Bernoulli y El Tubo de Pitot, conceptos de vital importancia para el desarrollo del proyecto. En el capítulo II –Diseño de Aeronaves: se hace una introducción al diseño de aeronaves, donde se conocerán los aspectos más importantes que hacen que una aeronave vuele; así como cada una de las partes de una aeronave radio controlada. En el capítulo III –Dinámica de Vuelo de una Aeronave: se hará un análisis teórico sobre los diferentes tipos de actuaciones o dinámica de la aeronave. Describe como es el comportamiento de una aeronave en vuelo horizontal (crucero), como es la dinámica o actuaciones de ascenso y descenso, así como también en viraje. En el capítulo IV –Principios de Estabilidad y Control de una Aeronave: se estudian los movimientos rotacionales del avión alrededor de sus tres ejes (pitch, roll y yaw), así como la estabilidad positiva, negativa y neutra; finalmente la orientación de una aeronave (para navegación o control). En el capítulo V –Parámetros de Diseño, Simulación y Modelamiento de la aeronave utilizada: se hace un análisis, y descripción de la aeronave diseñada y sus características, se simula el comportamiento de la aeronave (en crucero) utilizando herramientas computacionales y se obtiene el apropiado modelamiento de la misma. En el capítulo VI –Sistemas de Adquisición de Datos: se describen cada uno de los instrumentos electrónicos diseñados, así como la función que cada uno desempeña; también se hace una corta reseña del software utilizado para el almacenamiento de los datos. Por último, en el capítulo VII –Resultados y Conclusiones: se detallan cada uno de los resultados obtenidos, así como las pruebas que se realizaron y las conclusiones derivadas de ésta investigación.