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Presentación final
Alfredo Bollo Palacios Pablo García Ortega
Francisco José Rodríguez Vallejo Vicente Sánchez Hernández
David Vega García Eduardo Vioque Martínez
Proyecto Gazpacho
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DISEÑO
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Índice
Evolución en el diseño
Diseño final General Depósitos Motor Carga pago
Configuración de transporte en Hercules
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EVOLUCIÓN DISEÑO
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EVOLUCIÓN DISEÑO
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EVOLUCIÓN DISEÑO
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DISEÑO FINAL
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DISEÑO FINAL
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DISEÑO FINAL
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DISEÑO FINAL
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DISEÑO FINAL
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DISEÑO FINAL
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CONFIGURACIÓN TRANSPORTE
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CONFIGURACIÓN TRANSPORTE
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ESTRUCTURAS
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Índice
Distribución de pesos Desglose de pesos
Posición del centro de gravedad
Carga y esfuerzos
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DISTRIBUCIÓN GLOBAL DE PESOS
Combustible 16%
Carga de pago 38%
En vacío 46%
En vacío 967,87 Kg
Combustible 330 Kg
Carga de pago 816,47 Kg
MTOW 2114,34 Kg
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DESGLOSE DE PESOS I
Alas 26%
Est.Horiz. 3%
Est.Vert. 4%
Fuselaje 20% Tren
4%
Puro de cola 4%
Motor 16%
Refuerzos 3%
Sistemas 18%
Sistemas de misión
2% Alas 247,40 Kg
Est. Horizontal 27,25 Kg
Est. Vertical 42,33 Kg
Fuselaje 194,00 Kg
Tren de aterrizaje 42,84 Kg
Puro de cola 40,67Kg
Motor 151,50 Kg
Refuerzos 27,74 Kg
Sistemas 170,91Kg
Sistemas de misión 23,23 Kg
En vacío 967,87 Kg
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DESGLOSE DE PESOS II
Sistemas de misión 23,23 Kg
Sistemas eléctricos 55,11 Kg
Sistemas de aviónica 25,18 Kg
Sistemas antihielo 11,0 Kg
Sistemas de control de vuelo 79,62 Kg
Eléctricos 28%
Antihielo 6%
Control de vuelo
41%
Aviónica 13%
Misión 12%
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POSICIÓN DEL CDG
-Apenas varía durante la misión. -Fijado sobretodo por el peso de las alas y combustible.
Xcdg 4.50 m
-Estable -No vuelco
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CARGAS Y REFUERZOS
• Aerodinámicas. Producidas por la el flujo de aire. Ubicación: encastre, unión cola-fuselaje, estabilizadores. • Cargas producidas por el sistema de propulsión. Ubicación: morro. • Carga de pago y compuerta. Ubicación: fusejale. • Vibroacústicas. Producidas por el motor. • Inerciales: Debida a la resistencia que opone Gazpacho en su movimiento. Ubicación: en toda la aeronave
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MATERIALES I
Aleación de Al 2024 T3 Estabilizadores Puro de cola
Revestimiento
Aleación de Al 7075 T6 Bancada del motor
Alas (cuadernas maestras) Fuselaje
Acero Cajón de torsión (encastre)
Tren de aterrizaje
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MATERIALES II
Aleación de Al 2024 T3 Estabilizadores (largueros y cuadernas
maestras)
Aleación de Al 7075 T6 Bancada motor
Alas (largueros y cuadernas maestras) Fuselaje
Acero HSLA Cajón de torsión (encastre)
Tren de aterrizaje
Materiales compuestos Revestimiento Estabilizadores
Puro de cola Alas
Reducción del 15%
En vacío 822,68 Kg
MTOW 1969,15 Kg
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DISTRIBUCIÓN INTERNA
Reducción del 15%
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AERODINÁMICA
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Índice
Explicación de los segmentos de vuelo Evolución diseño del ala Configuración de flaps Coeficientes de sustentación Coeficientes de resistencia, polares Eficiencias aerodinámicas Coeficientes sustentación óptimos
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Segmentos de Vuelo
Crucero Re=9,82x106
Despegue Re=3,71x106
Aterrizaje Re=3,44x106 1,09
1,095
1,1
1,105
1,11
1,115
1,12
1,125
1,13
1,135
Crucero Despegue Aterrizaje
1,1059
1,1334 1,1343
Eficiencia vs Reynolds
Eficiencia del Perfil
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Naca 2412
Cd0 = 0,0059 Cdmin = 0,0057 Clmindrag= 0,3 Clα = 7,16 [1/rad] Cd0 = 0,0069
Cdmin = 0,0065 Clmindrag= 0,3 Clα = 7,16 [1/rad] Cd0 = 0,0069 Cdmin = 0,0061 Clmindrag= 0,25 Clα = 7,16 [1/rad]
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Naca 0012
Cd0 = 0,0057 Clα = 2,71 [1/rad]
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Forma en Planta del Ala
Inicial Final
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Configuración flaps: Slotted Fowler
Crucero 0º Despegue 20º Aterrizaje 40º
Aumenta: Clα, Clmáx Disminuye: αstall
c’/c = 30% Flaps
Flaperon
Flaps
Alerones
Flaps = 60%
Alerones = 30%
Flaperones = 10%
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Coeficientes de sustentación
Coeficiente sustentación con AoA nulo:
Pendiente curva sustentación:
CruceroDespegue
Aterrizaje
0,1867
1,1012
1,6806 0,2624
1,5546
2,3618
Ala Perfil
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Coeficientes de sustentación
Coeficientes sustentación máxima:
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Crucero
Despegue
Aterrizaje
1,55
2,13
2,48
1,72
2,69
3,24
Perfil Ala
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Curva Cl vs α. Comparativa
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Coef. de resistencia
0,0248 18%
0,0404 30%
0,0714 52%
CD0 Crucero Despegue Aterrizaje
Superf. Mojada = 112 m2
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Eficiencia del ALA
14,73 42%
11,55 33%
8,68 25%
Crucero Despegue Aterrizaje
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0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
Crucero Despegue Aterrizaje
0,732
0,933
1,241
Coeficientes sustentación óptimos
Coeficientes sustentación de rodadura
Ángulo de incidencia óptimo en crucero
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Conclusiones
Se cumplen los requisitos impuestos por otras áreas
Valores coherentes comparando con otros aviones similares.
Mejora de la eficiencia respecto al diseño inicial con el cambio de planta del ala.
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ESTABILIDAD
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Estabilidad
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Evolución del diseño
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Superficies de control
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Diseño
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Estática longitudinal
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Trimado
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Estática lateral
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Dinámica longitudinal
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Modos longitudinales Fugoide
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Modos longitudinales Corto periodo
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Fugoide
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Dinámica lateral
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Dinámica lateral Convergencia en balance
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Dinámica lateral Balanceo holandés
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Balanceo holandés
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Control dinámico
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Conclusiones
Avión estable estáticamente Avión estable dinámicamente Los modos del avión cumplen la normativa
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ACTUACIONES Y MOTORES
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Índice Motor
Diagrama T/W – W/S
Análisis de la misión
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MOTOR
Propulsión y Actuaciones
PT6A-112
Potencia 500 SHP CBHP 0.656 lb/shp h Peso 445 lb Longitud 62 in Diámetro 19 in
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DIAGRAMA T/W – W/S
Propulsión y Actuaciones
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Propulsión y Actuaciones
PERFIL DE VUELO
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PERFIL DESPEGUE
Propulsión y Actuaciones
DESPEGUE 1 Rodadura : 80 m Distancia despegue : 189 m Consumo : 0,164 kg
DESPEGUE 2 Rodadura : 71 m Distancia despegue : 184 m Consumo : 0,157 kg
Vstall = 22,7 m/s Vto = 26,1 m/s
Vstall = 21,8 m/s Vto = 25,1 m/s
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PERFIL SUBIDA
Propulsión y Actuaciones
SUBIDA 2 Ángulos : 29º y 4º Distancia : 30 km Consumo : 15 kg
SUBIDA 1 Ángulos : 25º y 3,8º Distancia : 31 km Consumo : 16 kg
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VELOCIDAD SUBIDA
Propulsión y Actuaciones
SUBIDA 1 Vclimb (25º) = 27 m/s Vopt (22º) = 32 m/s Vclimb (4º) = 72 m/s Vopt (17º) = 33 m/s SUBIDA 2 Vclimb (29º) = 13 m/s Vopt (24º) = 31 m/s Vclimb (4º) = 72 m/s Vopt (19º) = 33 m/s
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PERFIL DESCENSO
Propulsión y Actuaciones
DESCENSO 2 Ángulo : 3,78º Distancia : 36 km Consumo : 1,2 kg
DESCENSO 1 Ángulo : 3,72º Distancia : 37 km Consumo : 1,2 kg
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VELOCIDAD DESCENSO
Propulsión y Actuaciones
DESCENSO 2 Vv = 3,5 m/s γD = 3,8 º Vopt = 30 m/s γD,opt = 2,96º
DESCENSO 1 Vv = 3,5 m/s γD = 3,7 º Vopt = 30 m/s γD,opt = 3,25º
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PERFIL ATERRIZAJE
Propulsión y Actuaciones
ATERRIZAJE 2 Rodadura : 41 m Distancia : 331 m Consumo : 0,046 kg Vstall = 19,3 m/s Vf = 23,8 m/s Vi = 22,2 m/s
ATERRIZAJE 1 Rodadura : 53 m Distancia : 323 m Consumo : 0,041 kg Vstall = 20,2 m/s Vf = 24,8 m/s Vi = 23,2 m/s
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Propulsión y Actuaciones
Despegues 0%
Subidas 10%
Cruceros 87%
Descensos 1%
Aterrizajes 0%
Espera 2%
Consumos
CRUCERO Y ESPERA
CRUCERO 1 : 145 kg CRUCERO 2 : 141 kg ESPERA Consumo : 7,5 kg Radio Máximo : 51 m
TOTAL : 330 kg
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Propulsión y Actuaciones
EVOLUCIÓN PESO-DISTANCIA
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Propulsión y Actuaciones
CARGA DE PAGO-ALCANCE
AUTONOMÍA 5 horas con carga máxima
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Propulsión y Actuaciones
DIAGRAMA V-n
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MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN
¿Dudas, certezas, preguntas,
aclaraciones…?