Diseño y Fabricación de un UAV solar de ala fija para misiónautónoma. Hacia la fabricación impresa en la industria aeronáutica.(SolarÍO)

Abstract

[ES] El proyecto tiene como objetivo el diseño y fabricación de una aeronave de ala fija fabricada mediante técnicas aditivas junto a la implementación de tecnología basada en placas solares que permitan aumentar la autonomía y rango de la misión autónoma del UAV. Se busca mejorar las capacidades de la industria aeronáutica hacia aviones sostenibles y que en un futuro adquieran mejores propiedades mecánicas gracias al uso de las tecnologías aditivas integradas con nuevos materiales de impresión y un menor impacto medioambiental gracias al uso de energías renovables. En este trabajo de fin de grado se presentan, del mismo modo, nuevos métodos de fabricación aditiva que permiten generar piezas mucho más resistentes y livianas mediante el uso de giroides como relleno del material impreso. Gracias a esto, el hecho de utilizar impresoras 3D como medio de fabricación de pequeñas aeronaves se convierte en una realidad. Además, para llevar a cabo la fabricación del prototipo, se hace uso de nuevas impresoras 3D que cuentan con una bancada movible parecida a una cinta que permite fabricar piezas sin limitación en el eje Z, de este modo se consiguen partes estructuralmente mucho mejores y se ahorra la necesidad de tener que hacer múltiples impresiones de pequeñas partes de la aeronave que deberán ser pegadas posteriormente. Por ´ultimo, este proyecto tiene como objetivo la programación de una misión autónoma dentro del marco legal español que permita demostrar de un modo práctico y no solo teórico que el vuelo perpetuo de la aeronave solar manufacturada con fabricación aditiva es posible

[EN] The project aims to design and manufacture a fixed-wing aircraft manufactured using additive techniques together with the implementation of technology based on solar panels that allow increasing the autonomy and range of the UAV’s autonomous mission. It seeks to improve the capabilities of the aeronautical industry towards sustainable aircraft and that in the future acquire better mechanical properties thanks to the use of additive technologies integrated with new printing materials and a lower environmental impact thanks to the use of renewable energies. In this final grade project, new additive manufacturing methods are presented in the same way that allow the generation of much stronger and lighter parts by using gyroids as fillers for the printed material. Thanks to this, the fact of using 3D printers as a means of manufacturing small aircraft becomes a reality. In addition, to carry out the manufacture of the prototype, use is made of new 3D printers that have a movable bench similar to a belt that allows to manufacture parts without limitation in the Z axis, in this way structurally much better parts are obtained and It saves the need to make multiple prints of small parts of the aircraft that will have to be glued later. Finally, this project aims to program an autonomous mission within the Spanish legal framework that allows to demonstrate in a practical and not just theoretical way that the perpetual flight of the solar aircraft manufactured with additive manufacturing is possible

[CA] El projecte té com a objectiu el disseny i fabricació d’una aeronau d’ala fixa fabricada mitjan¸cant tècniques additives al costat de la implementació de tecnologia basada en plaques solars que permeten augmentar l’autonomia i rang de la missió autònoma de l’UAV. Es busca millorar les capacitats de la indústria aeronàutica cap a avions sostenibles i que en un futur adquiresquen millors propietats mecàniques gràcies a l’ús de les tecnologies additives integrades amb nous materials d’impressió i un menor impacte mediambiental gràcies a l’ús d’energies renovables. En aquest treball de fi de grau es presenta de la mateixa manera nous mètodes de fabricació additiva que permeten generar peces molt més resistents i lleugeres mitjançant l’ús de giroides com a farcit del material imprés. Gràcies a això, el fet d’utilitzar impressores 3D com a mitjà de fabricació de petites aeronaus es converteix en una realitat. A més, per dur a terme la fabricació del prototip, es fa ús de noves impressores 3D que compten amb una bancada movible semblant a una cinta que permet fabricar peces sense limitació en l’eix Z, d’aquesta manera s’aconsegueixen parts estructuralment molt millors i s’estalvia la necessitat d’haver de fer m´ultiples impressions de petites parts de l’aeronau que hauran de ser enganxades posteriorment. Finalment, aquest projecte té com a objectiu la programació d’una missió autònoma dins el marc legal espanyol que permeta demostrar d’una manera pràctica i no només teòrica que el vol perpetu de l’aeronau solar manufacturada amb fabricació additiva és possible