Diseño y fabricación de un vehículo aéreo no tripulado de diez kilogramos de carga paga

Abstract

El diseño y fabricación de un UAV con una carga paga mínima de 10 kg, comienza analizando los requerimientos para establecer la misión que cumpla con ellos. A continuación con un estudio del mercado de UAV semejantes, en dimensiones, y en prestaciones. Con ello se estima las características del rendimiento de la aeronave. Las características estimas se someten a un estudio de las restricciones para hallar el punto del diseño. Se determina que rangos de carga alar y potencia especifica no cumplen los requerimientos. La elección de dichos parámetros que satisfacen los requerimientos será la base del diseño. Con los primeros parámetros se aplica la teoría del cálculo de aeronaves tripuladas adaptándola para aeronaves no tripuladas. Las decisiones más relevantes se toman, ya que en esta fase se dará la forma base del diseño que se optimizara. Como resultado se logra el primer dimensionamiento de la aeronave. Para mejorar el diseño inicial se realiza un estudio más detallado de los pesos de cada parte de la aeronave. Esto se logra con elección de la electrónica, y de la propulsión a partir del dimensionamiento inicial. Un estudio aerodinámico analítico de cada componente se realiza para obtener información más detallada de las prestaciones del UAV. La información de dicho estudio ayuda a tomar medidas para optimizar el diseño. A continuación un estudio de la estabilidad muestra comportamiento del UAV que sirve para aplicar las consideraciones necesarias, y lograr el rendimiento óptimo del UAV. Se realiza la simulación de la fabricación de las piezas, antes de su elaboración y posterior ensamblaje. Se busca determinar las incongruencias del diseño con límites de la fabricación. Como resultado se obtiene un diseño viable para su construcción. Para realizar dicha simulación se estudia los materiales que se adapten a los criterios del diseño. En el caso del mecanizado se calculan las velocidades, avance y penetración idóneos para obtener un excelente acabado superficial con el objetivo de cumplir con los mínimos de calidad que se exigen en la industria aeronáutica. Además, con la simulación de la fabricación se obtiene la cantidad de los materiales a utilizar para estimar los costes.

Puedes encontrar el trabajo académico en la biblioteca de la ETSID (P E-PFC/10555)