Análisis, diseño y fabricación de un flap fowler para un aeromodelo de competición de Xtra2 UPV

Abstract

[ES] En este documento se estudia y diseña un flap tipo Fowler para su posterior fabricación e integración en el ala de una aeronave no tripulada de competición que cumple con la normativa de la Air Cargo Challenge 2022. En el trabajo se analiza en detalle la contribución a la sustentación de dicho dispositivo móvil en las fases más críticas del vuelo como el despegue y el aterrizaje. En primer lugar, se realiza una consulta bibliográfica sobre los dispositivos hipersustentadores existentes para poder tomar una geometría como punto de partida acorde con las limitaciones que presenta la integración y la fabricación en este tipo de aeronaves. Seguidamente, a través de software CFD, en particular el Star CCM+ de Siemens, se completa todo un proceso donde se obtienen y comparan resultados para distintas situaciones de vuelo, desde el ala en configuración limpia con el flap replegado hasta una configuración con el flap completamente desplegado. Finalmente, la fabricación del dispositivo y su montaje en el ala permite obtener una validación al estudio CFD realizado mediante técnicas experimentales en túnel de viento y en pruebas de vuelo reales de la aeronave.

[EN] This paper studies and designs a Fowler flap for its fabrication and integration into the wing of a competition unmanned aircraft according to the Air Cargo Challenge 2022 regulations. The contribution to the lift of this surface is analyzed in detail for the most critical stages of flight, such as take-off and landing. First, a literature review is conducted in order to learn about the available high-lift devices to take as a starting point a preliminary geometrical design according to the limitations of integration and manufacturing that can be found in this type of aircraft. Then, through CFD software, particularly Star CCM+ of Siemens, a whole process is completed where results are obtained and compared for different flight situations, from the wing in a clean configuration with the flap retracted to a configuration with the flap fully deployed. Finally, the fabrication of the device and its assembly on the wing allows to obtain a validation to the CFD study carried out by means of experimental techniques in a wind tunnel and in real flight tests of the aircraft.