proyecto docente cálculo de aeronaves curso 2020-21

Datos básicos de la asignaturaTitulación: Grado en Ingeniería AeroespacialAño plan de estudio: 2010

Curso implantación: 2016-17Centro responsable: E.T.S. de Ingeniería

Nombre asignatura: Cálculo de AeronavesCódigo asigantura: 1970066Tipología: OPTATIVACurso: 4Periodo impartición: Segundo cuatrimestre

Créditos ECTS: 4,5Horas totales: 112,5Área/s: Ingeniería AeroespacialDepartamento/s: Ingeniería Aeroespacial y Mecán. Fluidos

Coordinador de la asignatura

ESTEBAN RONCERO SERGIO

Profesorado

Profesorado del grupo principal:

ESTEBAN RONCERO SERGIO

Objetivos y competencias

OBJETIVOS:

Los objetivos docentes que se pretenden alcanzar en esta asignatura son:

- Ser capaces al final del curso de diseñar y defender un proyecto de avión que cumpla

satisfactoriamente las especificaciones definidas en la propuesta de diseño efectuada por el

instructor (RFP por las siglas en inglés de Request For Proposal).

- Familiarizarse con el proceso de ingeniería concurrente que existe hoy en día en la industria

PROYECTO DOCENTE

Cálculo de Aeronaves

Grupo 1

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 1 de 15

aeronáutica al tener que enfrentarse a muchos de los desafíos con los que se enfrenta un ingeniero

aeronáutico durante el proceso de diseño de un avión: toma de decisiones coordinadas, trabajo en

grupo, o reparto de responsabilidades.

Al supera con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de:

- Determinar la configuración general de los aviones: selección inicial del fuselaje, alas, superficies

de cola, planta propulsora y tren de aterrizaje.

- Determinar el dimensionado inicial de los principales componentes del avión.

- Seleccionar la relación empuje-peso y carga alar.

-Analizar las características aerodinámicas.

- Analizar las actuaciones del avión.

- Analizar las propiedades de la planta motora.

- Analizar las características estructurales del avión.

- Analizar las propiedades de estabilidad y control del avión y modelado de su comportamiento.

- Estudiar la maniobras y envolvente de vuelo.

- Analizar del diseño de la integración de sistemas del avión.

- Optimizar el diseño de la aeronave (propiedades estructurales, aerodinámicas, estabilidad y

control, propulsoras, y sistemas)

COMPETENCIAS:

Competencias específicas:

T-VA2 Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los fundamentos de sostenibilidad,

mantenibilidad y operatividad de los vehículos aeroespaciales.

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T-VA5 Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los sistemas de las aeronaves y los

sistemas automáticos de control de vuelo de los vehículos aeroespaciales.

T-VA6 Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: los métodos de cálculo de diseño y

proyecto aeronáutico; el uso de la experimentación aerodinámica y de los parámetros más

significativos en la aplicación teórica; el manejo de las técnicas experimentales, equipamiento e

instrumentos de medida propios de la disciplina; la simulación, diseño, análisis e interpretación de

experimentación y operaciones en vuelo; los sistemas de mantenimiento y certificación de

aeronaves.

T-VA7 Conocimiento aplicado de: aerodinámica; mecánica y termodinámica, mecánica del vuelo,

ingeniería de aeronaves (ala fija y alas rotatorias), teoría de estructuras.

Competencias genéricas:

CB1 Demostrar poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de

la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de

texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la

vanguardia de su campo de estudio.

CB2 Saber aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las

competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la

resolución de problemas dentro de su área de estudio.

CB3 Tener la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de

estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social,

científica o ética.

CB4 Poder transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado

como no especializado.

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CB5 Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios

posteriores con un alto grado de autonomía.

G1 Capacidad para el diseño, desarrollo y gestión en el ámbito de la ingeniería aeronáutica que

tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado

5 de esta orden, los vehículos aeroespaciales, los sistemas de propulsión aeroespacial, los

materiales aeroespaciales, las infraestructuras aeroportuarias, las infraestructuras de

aeronavegación y cualquier sistema de gestión del espacio, del tráfico y del transporte aéreo.

G2 Planificación, redacción, dirección y gestión de proyectos, cálculo y fabricación en el ámbito de

la ingeniería aeronáutica que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según

lo establecido en el apartado 5 de esta orden, los vehículos aeroespaciales, los sistemas de

propulsión aeroespacial, los materiales aeroespaciales, las infraestructuras aeroportuarias, las

infraestructuras de aeronavegación y cualquier sistema de gestión del espacio, del tráfico y del

transporte aéreo.

G5 Capacidad para llevar a cabo actividades de proyección, de dirección técnica, de peritación, de

redacción de informes, de dictámenes, y de asesoramiento técnico en tareas relativas a la

Ingeniería Técnica Aeronáutica, de ejercicio de las funciones y de cargos técnicos genuinamente

aeroespaciales.

G6 Capacidad para participar en los programas de pruebas en vuelo para la toma de datos de las

distancias de despegue, velocidades de ascenso, velocidades de pérdidas, maniobrabilidad y

capacidades de aterrizaje.

G7 Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.

G8 Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de

la profesión de Ingeniero Técnico Aeronáutico.

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G9 Fomentar el espíritu emprendedor.

G10 Fomentar y garantizar el respeto a los Derechos Humanos y a los principios de accesibilidad

universal, igualdad, no discriminación y los valores democráticos y de la cultura de la paz.

G11 Capacidad de trabajar en un entorno bilingüe inglés-castellano

G12 Capacidad para reconocer cuándo se necesita información, dónde localizarla, cómo evaluar su

idoneidad y darle el uso adecuado de acuerdo con el problema que se plantea.

G13 Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, haciendo un uso adecuado de los

recursos de expresión oral y escrita.

G14 Dirigir, planificar y supervisar equipos multidisciplinares.

Contenidos o bloques temáticos

1. Introducción al Cálculo de Aeronaves

2. Configuración General del Avión

3. Dimensionado Inicial: Fase Preliminar

4. Ingeniería Concurrente - Revisión I: Fase Detallada

5. Aerodinámica: Fase Detallada

6. Actuaciones y Propulsión: Fase Detallada

7. Estructuras: Fase Detallada

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8. Estabilidad y Control: Fase Detallada

9. Diseño y Sistemas: Fase Detallada

10. Ingeniería Concurrente - Revisión II: Fase Avanzada

11. Aerodinámica: Fase Avanzada

12. Actuaciones y Propulsión: Fase Avanzada

13. Estructuras: Fase Avanzada

14. Estabilidad y Control: Fase Avanzada

15. Diseño y Sistemas: Fase Avanzada

16. Ingeniería Concurrente - Revisión III: Fase Final y Optimización

17. Optimización del Diseño

Prácticas:

P1. Ingeniería Concurrente - Revisión I: Fase Preliminar

P2. Ingeniería Concurrente - Revisión I: Fase Avanzada

P3. Ingeniería Concurrente - Revisión I: Fase Detallada

Actividades formativas y horas lectivas

Actividad Créditos Horas

B Clases Teórico/ Prácticas 3,2 32

C Clases Prácticas en aula 0,9 9

E Prácticas de Laboratorio 0,4 4

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Metodología de enseñanza-aprendizaje

Clases teóricas

Durante la sesiones teóricas se proveerá, mediante clases magistrales, del material necesario para

que los alumnos puedan llevar a buen término el diseño de la aeronave. Dichas SESIONES

TEÓRICAS se definirán por las siguientes:

a) Las clases magistrales se imparten en las aulas del centro según la programación anual

aprobada por la Junta del Centro.

b) El profesor imparte, empleando los medios audiovisuales disponibles, lecciones magistrales de

los contenidos temáticos de la asignatura. Las clases teóricas se basarán en la transmisión de los

conocimientos básicos para comprender la asignatura y abordar la resolución de problemas. Los

alumnos pueden tomar notas aclaratorias y tendrán la oportunidad de preguntar al profesor las

dudas que les suscita el tema abordado. El profesor además de la transmisión de conocimientos,

ofrecerá un enfoque crítico de la disciplina que lleve a los alumnos a reflexionar y descubrir las

relaciones entre los diversos conceptos.

c) El material empleado en las sesiones teóricas (diapositivas) está previamente disponible a los

alumnos tanto en medios digitales como físicos, lo que hace que los alumnos puedan centrarse en

el contenido de dichas clases.

d) Las clases presenciales se dividirán en tres grandes bloques atendiendo a los requisitos de cada

una de las tres sesiones de control:

- Diseño Fase Preliminar,

- Diseño Fase Detallada,

- Diseño Fase Avanzada.

e) En estas sesiones el instructor representará la figura del INSTRUCTOR.

Exposiciones y seminarios

Dada la naturaleza de la asignatura, y la dificultad asociada al diseño de un sistema tan complejo

como un avión, es necesario que haya un seguimiento periódico, con presentaciones regulares

sobre el estado de los proyectos mediante SESIONES DE CONTROL. Dichas sesiones están

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definidas por las siguientes:

a) Durante el curso se realizarán tres sesiones de control en el que se mostrará el progreso

adecuado del proyecto mediante presentaciones en clase, junto con la entrega de un informe

cumpliendo los requisitos propuestos para cada una de las revisiones.

b) Dada la naturaleza de la asignatura, y de no existir un diseño de avión único, se fomenta que

después de cada una de las exposiciones de los grupos se abra un turno de preguntas en el que los

miembros de los grupos ¿competidores¿ puedan hacer preguntas sobre aspectos técnicos de la

solución de diseño adoptada para satisfacer los requisitos de diseño.

c) El profesor, que representará la figura del CONTRATISTA que ha presentado el RFP, también

realizará las preguntas que considere adecuado después de cada presentación.

d) Las sesiones de control se dividirán en tres grandes bloques:

- Revisión I - Fase Diseño Preliminar (5 minutos por grupo);

- Revisión II - Fase Diseño Detallado (10 minutos por grupo);

- Revisión III - Fase Diseño avanzado y optimización (15 minutos por grupo).

e) Adicionalmente a las tres sesiones de control, se realizará una última sesión de control (examen

final), el cual consistirá en una exposición final en la que cada grupo hará una presentación final de

sus proyectos que deberá defender ante el CONTRATISTA, y si es posible, ante otros evaluadores

externos de la industria aeronáutica (40 minutos por grupo).

Tutorías colectivas de contenido programado

SESIONES DE TUTORÍA: dada la naturaleza de la asignatura, y la dificultad asociada al diseño de

un sistema tan complejo como un avión, es necesario que haya un seguimiento periódico después

de las SESIONES DE CONTROL. Dichas SESIONES DE TUTORÍA, vendrán definidas por las

siguientes:

a) Una vez realizadas las exposiciones, el profesor, ejerciendo de CONSULTOR, organizará

sesiones de tutorías para cada grupo y obligatorias para cada uno de los grupos de diseño durante

la semana posterior a la presentación de las SESIONES DE CONTROL.

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b) Estas sesiones se realizarán la semana inmediatamente después de las sesiones de control, y

estarán enfocadas a dos objetivos centrales: resolver las posibles dudas que haya planteado el

CONTRATISTA, y enfocar el trabajo de cada grupo pensando en la siguiente sesión de control, o

examen final.

c) En estas sesiones se discutirán en detalle los pormenores del diseño presentado en la sesión de

control, así como los comentarios efectuados en dichas sesiones por la parte CONTRATANTE,

donde se revisará el diseño de la aeronave, y se aconsejará a cada uno de los miembros del grupo

para poder satisfacer los requisitos de las diferentes entregas.

d) El CONSULTOR dará las pautas necesarias para que los grupos continúen con el proceso de

diseño, de tal manera que puedan concluir con éxito en el diseño de un aeronave que sea capaz de

cumplir el RFP. Mediante el uso de estas SESIONES DE TUTORÍA, el CONSULTOR se asegura

que el alumno entiende el proceso de diseño basado en la ingeniería concurrente.

e) Las SESIONES DE TUTORÍA se dividirán en tres grandes bloques:

- Tutoría I - pautas referentes a la Revisión I: Fase Diseño Detallado;

- Tutoría II - pautas referentes a la Revisión II: Fase Diseño Avanzado y Optimización;

- Tutoría III - pautas referentes a la Revisión III, Fase Diseño Final.

Sistemas y criterios de evaluación y calificación

Al principio del curso académico, se proponen requisitos para el diseño de un aeronaves, y los

alumnos forman grupos de diseño (preferiblemente de 10 alumnos), y se les proporcionará una

propuesta de RFP. Una vez elegidos los grupos, Los alumnos de cada grupo se dividirán en una de

las siguientes 5 áreas (siendo preferible 2 alumnos por área):

- Aerodinámica

- Actuaciones y Propulsión

- Estructuras

- Estabilidad y Control

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- Diseño y Sistemas

Durante el curso se deberán presentar tres informes técnicos (asociados a las tres sesiones de

control:

- Fase Preliminar,

- Fase Detallada

- Fase Avanzada

Adicionalmente se deberá presentar una memoria final (durante la sesión de control del examen

final).

Al principio del curso se proporcionará a los alumnos los criterios de evaluación de los trabajos

finales realizados por cada uno de los grupos de diseño según el criterio del evaluador (CLIENTE a

partir de este momento). Dicho criterio se divide en 2 grandes bloques:

- Nota Documento Técnico

- Nota Presentación Final

La Nota del Documento Técnico se divide a su vez en las siguientes áreas

1 - Aerodinámica

2 - Actuaciones y Propulsión

3 - Estructuras

4 - Estabilidad y Control

5 - Diseño y Sistemas

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6 - Business Plan

7 - Presentación profesional del documento

En cada una de las áreas el CLIENTE valorará el cumplimiento de una serie de subconceptos los

cuales tienen una ponderación en función del grado de importancia elegido por el CLIENTE.

La Nota Presentación Final se divide a su vez en las siguientes áreas:

1 - Contenido técnico presentación

2 - Procedimientos presentaciones

En cada una de las áreas el CLIENTE valorará el cumplimiento de una serie de subconceptos los

cuales tienen una ponderación en función del grado de importancia elegido por el CLIENTE.

La NOTA FINAL de cada alumno vendrá determinada por una suma pondera entre:

- La Nota asignada al área a la que pertenece cada alumno (~60%)

- La Nota Documento Técnico del Grupo (~30%)

- La Nota Presentación Final del Grupo (~10%)

Para aprobar la asignatura, será necesario entregar los tres informes técnicos, asistir a las

presentaciones de los mismos, y realizar la entrega y defensa del diseño final. Los criterios de

evaluación y calificación tendrán en cuenta el nivel de cumplimiento de las especificaciones

técnicas, la calidad global del proyecto, así como el progreso de los respectivos informes técnicos

que se realizan a lo largo del curso y sus respectivas presentaciones.

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Para aprobar la asignatura será necesario obtener una calificación superior o igual a 5 puntos

(sobre 10).

Estas ponderaciones son aproximadas ya que pueden variar en función de la decisión del

CLIENTE, pero esos cambios (si es que los hay) serán siempre en porcentajes inferiores al 10% del

total.

Criterios de calificación del grupo

Plan de contingencia:

Este apartado se incluye para dar cumplimiento a los "Criterios Académicos para la adaptación de

las titulaciones oficiales de la US a las exigencias sanitarias causadas por la COVID-19 durante el

curso académico 2020-2021". En este apartado se contemplan las adaptaciones de la asignatura,

tanto para el desarrollo de la docencia como para el desarrollo de los procesos de evaluación, a dos

posibles escenarios: un escenario de menor actividad académica presencial como consecuencia de

medidas sanitarias de distanciamiento interpersonal que limiten el aforo permitido en las aulas

(escenario A) y un escenario de suspensión de la actividad presencial (escenario B).

Escenario A:

Con carácter general, la Universidad de Sevilla concibe el escenario A como un sistema multimodal

o híbrido de enseñanza. En cuanto a la docencia, este escenario puede combinar clases

presenciales (preferentemente), clases on line (sesiones síncronas) y actividades formativas no

presenciales para el aprendizaje autónomo del estudiantado. Las clases presenciales se

garantizarían (incluso en el contexto de restricciones en el aforo de las aulas) gracias al

establecimiento de subgrupos de estudiantes y turnos rotatorios: Uno de los grupos asistiría a la

actividad presencial, la cual sería retransmitida de forma síncrona vía videoconferencia para el resto

de estudiantes matriculados. Ello requiere que las instalaciones estén dotadas de sistemas técnicos

que permitan la retransmisión de la sesión a través de la plataforma de Enseñanza Virtual. En

cuanto a la evaluación, se recomienda que este escenario prevea, por un lado, mecanismos de

evaluación continua on-line y, por otro, pruebas de evaluación final presenciales.

En esta asignatura, la activación del escenario A implicará lo siguiente:

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La naturaleza de la asignatura con una metodología basada en proyecto prevé 3 métodos de

trabajo

- Las clases teórico-prácticas: Las SESIONES DE TEORÍA se impartirán de forma presencial,

siguiendo la metodología indicada anteriormente siempre que las instalaciones dotadas de sistemas

técnicos que permitan la retransmisión de la sesión a través de la plataforma de Enseñanza Virtual.

- Exposiciones y seminarios: Las SESIONES DE CONTROL pasan a impartirse telemáticamente de

forma síncrona mediante sesiones virtuales empleando la herramienta de Blackboard Collaborate

Ultra, disponible en Enseñanza Virtual.

- Tutorías colectivas de contenido programado: Las SESIONES DE TUTORÍA se impartirán de

forma presencial en grupos establecidos por los profesores (cuyo número ha sido previamente

autorizado), siempre que el Centro tenga aulas disponibles para ubicar a todos los alumnos de cada

grupo de forma segura. En caso contrario,las SESIONES DE TUTORÍA pasan a impartirse

telemáticamente de forma síncrona mediante sesiones virtuales empleando la herramienta de

Blackboard Collaborate Ultra, disponible en Enseñanza Virtual.

Escenario B:

También con carácter general, la Universidad de Sevilla reserva el escenario B al caso de

suspensión de la actividad presencial, y lo concibe como un sistema exclusivamente no presencial.

En tal caso, la docencia podría combinar sólo clases on-line (sesiones síncronas) y actividades

formativas no presenciales para el aprendizaje autónomo del estudiantado. En cuanto a la

evaluación, tanto continua como final, deberá basarse en mecanismos on-line.

En esta asignatura, la activación del escenario B implicará lo siguiente:

La naturaleza de la asignatura con una metodología basada en proyecto prevé 3 métodos de

trabajo

- Las clases teórico-prácticas: Las SESIONES DE TEORÍA pasan a impartirse telemáticamente de



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- Exposiciones y seminarios: Las SESIONES DE CONTROL pasan a impartirse telemáticamente de



- Tutorías colectivas de contenido programado: Las SESIONES DE TUTORÍA pasan a impartirse

telemáticamente de forma síncrona mediante sesiones virtuales empleando la herramienta de

Blackboard Collaborate Ultra, disponible en Enseñanza Virtual.

Para tanto la activación del escenario A como el escenario B en esta asignatura, en los

procedimientos de evaluación, la presentación de los tres informes técnicos asociados a las tres

sesiones de control (Fase Preliminar, Fase Detallada, y Fase Avanzada) se realizarán mediante

sesiones virtuales síncronas utilizando la herramienta de Blackboard Collaborate Ultra, disponible

en Enseñanza Virtual.

Adicionalmente se deberá presentar una memoria final durante la sesión de control del examen

final, que se realizará siguiendo el mismo procedimiento empleado en la asignatura, pero mediante

sesiones virtuales síncronas para cada uno de los grupos utilizando la herramienta de Blackboard

Collaborate Ultra, disponible en Enseñanza Virtual.

Se mantiene que los criterios de evaluación y calificación tendrán en cuenta el nivel de

cumplimiento de las especificaciones técnicas, la calidad global del proyecto, así como el progreso

de los respectivos informes técnicos que se realizan a lo largo del curso y sus respectivas

presentaciones.

Para aprobar la asignatura no será necesario asistir presencialmente a las presentaciones de los

mismos, siendo la asistencia virtual síncrona utilizando la herramienta Blackboard Collaborate Ultra,

disponible en Enseñanza Virtual, y se sigue manteniendo que sea necesario entregar los tres

informes técnicos intermedios (telemáticamente), y realizar la entrega y defensa del diseño final

(también mediante medios telemáticos).

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Horarios del grupo del proyecto docente

http://www.etsi.us.es/academica

Calendario de exámenes

http://www.etsi.us.es/academica

Tribunales específicos de evaluación y apelación

Presidente: DAMIAN RIVAS RIVAS

Vocal: SERGIO ESTEBAN RONCERO

Secretario: FRANCISCO RAFAEL GAVILÁN JIMÉNEZ

Suplente 1: RAFAEL VAZQUEZ VALENZUELA

Suplente 2: ANTONIO FRANCO ESPIN

Suplente 3: ALFONSO VALENZUELA ROMERO

Bibliografía recomendada

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