Modelado y Simulación de una Aeronave No Tripulada propulsada mediante Pila de Hidrógeno.

Abstract

[ES] La sociedad, impulsa y promueve con cada vez más ahinco el uso de vehículos sostenibles. En este ámbito, toma especial relevancia el sector de la aviación, actualmente en la vanguardia de la investigación por su elevado nivel de contaminación, así como la complejidad de encontrar una fuente de alimentación que cumpla ciertas características críticas.

En esta línea, este trabajo final de grado tiene como objeto el diseño e implementación de la planta de alimentación de la aeronave no tripulada del proyecto HORUS-UPV. De esta manera, se emplea una pila de hidrógeno, que combinada con una batería, abastece eléctricamente y de manera sostenible a la aeronave. Esta solución se perfila a su vez como una manera de ampliar las duraciones de las misiones, parámetro de vital importancia en tanto las aeronaves no tripuladas como en la aviación en general.

El diseño y desarrollo del sistema de simulación estará basado en la plataforma Simulink® de MATLAB®. Este trabajo también propone un método sencillo para calcular tanto las demandas de potencia del avión como la energía suministrada basada en el modelo matemático de la aeronave.

[EN] Society is increasingly demanding the use of sustainable vehicles, and as such, the transportation industry is driving and promoting the implementation of sustainable transport methods. The aviation sector is at the forefront of research and development due to the high and increasing levels of pollution. At present, it is extremely complex to find a power supply that meets industry critical characteristics, and which can be implemented.

This thesis aims to design and implement the power plant for the unmanned aircraft of the HORUS-UPV project. This paper proposes the use of a hydrogen cell combined with a battery that supplies the aircraft with sustainable electricity. This solution identifies a way to extend aircraft range, a vital parameter in both unmanned aircraft and the wider aviation industry.

The design and development of the simulation system is based on the MATLAB® Simulink® platform. This work also proposes a simple method to calculate both the aircraft power demands and the delivered energy based on the mathematical model of the aircraft.

[CA] La societat, impulsa i promou amb cada vegada més afany l’ús de vehicles sostenibles. En aquest àmbit, pren especial rellevància el sector de l’aviació, actualment en l’avantguarda de la recerca pel seu elevat nivell de contaminació, així com la complexitat de trobar una font d’alimentació que compleixi unes certes característiques crítiques. En aquesta línia, aquest treball final de grau té com a objecte el disseny i implementació de la planta d’alimentació de l’aeronau no tripulada del projecte HORUS-UPV. D’aquesta manera, s’empra una pila d’hidrogen, que combinada amb una bateria, proveeix elèctricament i de manera sostenible a l’aeronau. Aquesta solució es perfila al seu torn com una manera d’ampliar les durades de les missions, paràmetre de vital importància tant en les aeronaus no tripulades com en l’aviació en general. El disseny i desenvolupament del sistema de simulació estarà basat en la plataforma Simulink® de MATLAB®. Aquest treball també proposa un mètode senzill per a calcular tant les demandes de potència de l’avió com l’energia subministrada basada en el model matemàtic de l’aeronau