Diseño y construcción estructural de un prototipo de avión no tripulado táctico con sistema modular desmontable para el centro de investigación y desarrollo de la Fuerza Aérea Ecuatoriana de la ciudad de Ambato
No Thumbnail Available
Date
2019
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
This project was carried out at the Development Research Center of the Ecuadorian
Air Force, which aims to design and build the structure of a Tactical UAV prototype
using a detachable modular system as a requirement of the research center. The
detachable system seeks a better way to transport the UAV to different missions,
reducing the space to be occupied in the means of transport that is chosen, in addition
to the ease of assembling and removing the wing and tail of the aircraft.
To design the prototype, parameters such as weight, dimensions of both the fuselage,
wing and tail were considered, as well as the speeds of loss and cruiser to know the
behavior of the UAV through an aerodynamic analysis, observing its behavior in
cruise-flying conditions, in addition to minimal losses due to aircraft friction when it
comes into contact with air particles. The safety factor of 1.5 sec was applied in the
structural calculation and analysis, according to federal aviation standards
(FAR/AIM), which allows disasters to be avoided if a force exceeds the limit is
required.
The structure was developed using composite materials such as carbon fiber and epoxy
resin that was used for the lamination of the cab, and the composite material consisting
of fiberglass, carbon and epoxy resin for the wing skin, providing a less weight in
addition to high impact resistance.
Finally, the structure of the UAV prototype was obtained; the wing and tail are
disassembled easily, fulfilling the requirements established by the Research Center.
Description
El presente proyecto se realizó en el Centro de Investigación Desarrollo de la Fuerza
Aérea Ecuatoriana, el cual tiene como finalidad diseñar y construir la estructura de un
prototipo UAV Táctico mediante un sistema modular desmontable como requisito del
centro de investigación. Con el sistema desmontable se busca una mejor forma de
transportar el UAV a diferentes misiones, reduciendo el espacio a ocupar en el medio
de transporte que se elija, además de la facilidad de ensamblar y retirar el ala y la cola
de la aeronave.
Para realizar el diseño del prototipo se consideró parámetros como el peso,
dimensiones tanto del fuselaje, ala y cola, además de las velocidades de perdida y
crucero para conocer el comportamiento del UAV mediante un análisis aerodinámico,
observando su comportamiento en condiciones de vuelo crucero, además de las
perdidas mínimas debido a la fricción de aeronave cuando entra en contacto con las
partículas de aire. En el cálculo y análisis estructural se aplicó el factor de seguridad
de 1,5 según las normas federales de aviación (FAR/AIM), el cual permite evitar
desastres en caso de requerirse una fuerza superior al límite.
La elaboración de la estructura se realizó mediante materiales compuestos como la
fibra de carbono y resina epóxica que se utilizó para la laminación de la cabina, y el
material compuesto formado por fibra de vidrio, carbono y resina epóxica para la piel
del ala, brindando un menor peso además de una elevada resistencia a los impactos.
Finalmente se obtuvo la estructura del prototipo UAV, en el cual se desmonta el ala y
la cola con facilidad, cumpliendo con los requerimientos establecidos por el Centro de
Investigación.
Keywords
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN, PROTOTIPO DE AVIÓN, SISTEMA MODULAR DESMONTABLE, FIBRA DE VIDRIO, FIBRA DE CARBONO, DISEÑO DE ALA, DISEÑO DE FUSELAJE, DISEÑO DE COLA, SISTEMA DESMONTABLE