Design, analysis and manufacturing of an Unmanned Aircraft with distributed propulsion and Hydrogen Fuel Cell power supply

Abstract

[EN] The main objective of this project is to present a feasible UAV design for the development of hydrogen fuel cell power supply and distributed propulsion technologies in UAVs. For this purpose, the H200 project is born.

To properly enclose this project, several assumptions were made which allow presenting the detailed design and airframe manufacturing of the H200.

The design stage presents the detailed design of the UAV. Structural and aerodynamic design is performed, along with the design of the powerplant, avionic systems, telecommunication, and autopilot systems.

The manufacturing phase comprehends the development of the airframe. It illustrates the tools and components involved in the manufacturing process, along with the detailed procedures of the airframe manufacturing.

The design and manufacturing results are finally compared to assess the integrity of the design and manufacturing processes. The validation was performed successfully and the results proved the correct execution of the design, analysis and manufacturing of an unmanned aircraft with distributed propulsion and hydrogen fuel cell power supply.

[CA] El principal objectiu d'este projecte és presentar un disseny viable de UAV per al desenvolupament de tecnologies d'alimentació per piles d'hidrogen i propulsió distribuïda en UAVs. Per a això naix el projecte H200. Per a englobar adequadament este projecte, es van realitzar diverses hipòtesis que permeten presentar el disseny detallat i la fabricació del fuselatge de l'H200. L'etapa de disseny presenta el disseny detallat del UAV. Es realitza el disseny estructural i aerodinàmic, així com el disseny de la planta motriu, els sistemes d'aviònica, telecomunicacions i pilot automàtic. La fase de fabricació comprén el desenvolupament del fuselatge. Il·lustra les eines i components que intervenen en el procés de fabricació, juntament amb els procediments detallats de la fabricació del fuselatge. Finalment, es comparen els resultats de disseny i fabricació per a avaluar la integritat dels processos de disseny i fabricació. La validació es va dur a terme amb èxit i els resultats van demostrar la correcta execució del disseny, anàlisi i fabricació d'una aeronau no tripulada amb propulsió distribuïda i sistema d'alimentació mitjançant pila d'hidrogen.

[ES] El principal objetivo de este proyecto es presentar un diseño viable de UAV para el desarrollo de tecnologías de alimentación por pilas de hidrógeno y propulsión distribuida en UAVs. Para ello nace el proyecto H200. Para englobar adecuadamente este proyecto, se realizaron varias hipótesis que permiten presentar el diseño detallado y la fabricación del fuselaje del H200. La etapa de diseño presenta el diseño detallado del UAV. Se realiza el diseño estructural y aerodinámico, así como el diseño de la planta motriz, los sistemas de aviónica, telecomunicaciones y piloto automático. La fase de fabricación comprende el desarrollo del fuselaje. Ilustra las herramientas y componentes que intervienen en el proceso de fabricación, junto con los procedimientos detallados de la fabricación del fuselaje. Por último, se comparan los resultados de diseño y fabricación para evaluar la integridad de los procesos de diseño y fabricación. La validación se llevó a cabo con éxito y los resultados demostraron la correcta ejecución del diseño, análisis y fabricación de una aeronave no tripulada con propulsión distribuida y sistema de alimentación mediante pila de hidrógeno.