Análisis numérico y optimización aerodinámica de la punta de ala de un UAV de competición

Abstract

[ES] El Trabajo de fin de Grado trata el diseño y análisis de dispositivos de punta alar en CFD para el prototipo presentado por el equipo de Generación Espontánea Xtra2 UPV, Xtra25 Chimuelo Mk.2, que participa en la competición de UAVs Air Cargo Challenge 2024. Con fin de maximizar la puntuación, el diseño de los winglets tiene como objetivo mejorar las prestaciones de la aeronave en ascenso, planeo y crucero. Así, las variables a optimizar son la tasa de ascenso máxima la velocidad de crucero, la velocidad crossover y el glide ratio, las cuales se calculan a partir de las curvas polares obtenidas en CFD. Los dispositivos de punta alar del estudio se dividen entre un conjunto de winglets tradicionales (Upswept, Raked, Drooped y Whitcomb) y un tipo de winglet común en planeadores estudiado paramétricamente (Maughmer).

[EN] The Bachelor’s Thesis focuses on the design and analysis of wingtip devices using CFDfor the prototype presented by the Generación Espontánea Xtra2 UPV team, Xtra25 ”Chimuelo” Mk.2, which participates in the UAVs competition Air Cargo Challenge 2024. In order to maximize the score, the design of the winglets aims to improve the aircraft’s performance in climb, glide, and cruise. Thus, the variables to optimize are the maximum climb rate, cruise speed, crossover speed, and glide ratio, which are calculated from the polar curves obtained in CFD. The wingtip devices in the study are divided into a set of traditional winglets (Upswept, Raked, Drooped, and Whitcomb) and a type of winglet commonly used in gliders studied parametrically (Maughmer).

[CA] El treball de fi de Grau tracta el disseny i l’anàlisi de dispositius de punta alar en CFD per al prototip presentat per l’equip de Generació Espontània Xtra2 UPV, Xtra25 Chimuelo Mk.2, que participa en la competició de UAVs Air Cargo Challenge 2024. Amb l’objectiu de maximitzar la puntuació, el disseny dels winglets té com a objectiu millorar les prestacions de l’aeronau en ascens, planeig i creuer. Així, les variables a optimitzar són la taxa d’ascens màxima, la velocitat de creuer, la velocitat crossover i el glide ratio, les quals es calculen a partir de les corbes polars obtingudes en CFD. Els dispositius de punta alar de l’estudi es divideixen entre un conjunt de winglets tradicionals (Upswept, Raked, Drooped i Whitcomb) i un tipus de winglet comú en planadors estudiat paramètricament (Maughmer).