Diseño Preliminar de una Aeronave Categoría Utilitaria

Abstract

En el presente trabajo se abordará el dimensionamiento inicial, o primer loop de diseño de una aeronave categoría utilitaria de 9 pasajeros. En primera instancia, se realizó un estudio del dimensionamiento inicial de la aeronave, en el cual se efectuó la primera estimación de la configuración, dimensiones generales, composición de pesos y relaciones paramétricas preliminares (carga alar, carga de potencia, etc.) que podrá tener. Para esto se partió de los requerimientos dados por la catedra, y mediante comparaciones a partir de una base de datos estadísticos, estimaciones, etc. Se empezó a diseñar el aspecto que tendrá la nueva aeronave. La configuración de la aeronave y los parámetros básicos han sido obtenidos mediante estimaciones aproximadas con cierto grado de imprecisión en el Capítulo 1. El objetivo del Capítulo 2 es mejorar el análisis con cálculos considerados más precisos para así obtener resultados que se consideren más confiables y fijar una carga alar (WTO/SW). Se realiza la denominada zona de diseño, que permite el estudio de la relación del peso máximo de despegue en función de la superficie alar. Los gráficos WTO = f (Sw) representan una zona donde cualquier combinación de valor de peso de despegue y superficie alar cumple con todos los requerimientos de diseño. Esta zona está limitada por curvas que representan restricciones de performances, aerodinámicas, certificaciones, geométricas, etc. En el siguiente capítulo se realizó el diseño preliminar del ala, teniendo en cuenta los requerimientos del avión y los resultados obtenidos de los capítulos anteriores. Dentro del diseño del ala, se determinarán las características geométricas y aerodinámicas de esta. También se optimizarán varios parámetros, entre los cuales se destacan el alargamiento, el ahusamiento, ley de torsión, perfil, etc. Además, se realiza el dimensionamiento preliminar de las superficies de control (flaps y alerones). En el Capítulo 4 se realizó un estudio del sistema propulsivo de la aeronave en diseño, en el cual se efectuó la estimación de la potencia instalada, configuración y geometría de las características del sistema propulsivo. Para ello se partió de los requerimientos dados, y mediante comparaciones a partir de bases de datos estadísticas, estimaciones, etc. se empezó a diseñar el aspecto que tendrá el nuevo sistema que incorpora la aeronave. Del Capítulo 5 se obtuvieron las principales características geométricas del fuselaje de la aeronave. Además, se realizaron los análisis de variación de momento respecto al ángulo de ataque y luego respecto al ángulo de deslizamiento. Inicialmente, se parte de una geometría preliminar basada en aviones similares de la categoría y luego se obtuvieron los parámetros optimizados del fuselaje teniendo en cuenta requerimientos de la aeronave y las regulaciones pertinentes.