Apunte Anteproyecto
Apunte Anteproyecto
Apunte Anteproyecto
Anteproyecto de aeronaves
El anteproyecto constituye la etapa previa al proyecto básicamente consta de
dibujos, cálculos y consideraciones que conforman parte de una idea, la cual
puede ser la construcción de una aeronave.
Falta de experiencia.
Falta de una guía con la secuencia de ejecución paso por paso.
Confusión respecto de las etapas del anteproyecto.
Lo primero que se debe saber que es lo que se va hacer con la aeronave (mi-
sión), luego de conocer la misión se debe tener presente las condiciones que
debe cumplir la aeronave de dicha misión. Dichas consideraciones pueden cla-
sificarse por:
1. Consideraciones generales:
a. Misión de la aeronave.
b. Norma de certificación.
c. características y performances generales de la aeronave
d. De ser posible se debe realizar una maqueta del modelo de la aerona-
ve.
e. Calculo previo del diseño para prever las cualidades del vuelo.
f. Lista de elementos que deben elaborarse y las herramientas disponi-
bles en la industria.
g. Se debe mantener el control del peso y balanceo en todas las etapas
del proyecto de la aeronave.
h. Selección del número de materiales básicos y del mínimo de partes.
i. Procurar un diseño compacto.
j. Tener la tendencia a lograr pesos óptimos antes de iniciar el proyecto.
k. Selección del número mínimo de componentes (es más sencillo agre-
gar peso que quitarlo).
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Materia: Anteproyecto de aeronaves
Profesores: Zanón y Basualdo
Corresponde a la parte inicial del legajo técnico que se debe confeccionar cada
vez que se realiza un anteproyecto. Los parámetros de una aeronave tienen
que ser establecidos por el fabricante, por lo tanto el diseñador tiene la misión
de encontrar recursos aerodinámicos y estructurales que se adopten a la aero-
nave que se va realizar.
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Profesores: Zanón y Basualdo
Considerando los criterios para la selección del perfil, la posición del ala, etc. se
puede iniciar el bosquejo de la configuración básica primaria de la aeronave,
una vez definido los criterios es aconsejable obtener las características y per-
formances de la aeronave muy próxima a los aviones similares, por ejemplo
potencia, peso, superficie alar, etc.
Si bien los valores de las performances en nuestro caso se obtienen por medio
del cálculo se darán una serie de valores validos en lo que respecta a caracte-
rísticas y performances obtenidos en aviones similares.
Uno de los parámetros fundamentales del avión a diseñar es que posean una
baja velocidad de perdida y por lo tanto una baja velocidad de aterrizaje tam-
bién se deberá tener en cuenta el bajo costo de materiales y se debe tratar de
lograr ítems para cumplir en las inspecciones. Los instrumentos tienen que te-
ner gran vida útil y deben estar ubicados de forma de disminuir el campo visual
por visión relativa especialmente en los instrumentos fundamentales y los mis-
mos deben estar dispuestos de forma tal de reducir el campo visual facilitándo-
le al piloto una rápida y sencilla interpretación de los mismos, es recomendable
para este diseño emplear dispositivos aerodinámicos simples con transmisio-
nes mecánicas sencillas para reducir probabilidad de falla.
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Anteproyecto de la aeronave
El que posea perfil laminar debe mantener la ventaja de este perfil sobre los
turbulentos y procurar optimizar el empleo del mismo, en cambio el que posea
un perfil turbulento tiene que tomar suficientes precauciones para reducir al
máximo la resistencia y al mismo tiempo evitar el desplazamiento de la capa
limite.
El ancho de cabina debe tener una distancia tal que la dimensión exterior no
supere los 60cm de ancho para una configuración en tandem ni los 100cm para
una configuración lado a lado.
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El tren de aterrizaje debe ser fijo, en el caso de utilizar tren de aterrizaje con-
vencional, la rueda de cola debe absorber de un 10% a un 12% como mínimo
del peso de la aeronave esto es para evitar el capotaje de la aeronave.
Para comenzar con el diseño de la cabina se debe tener en cuenta los siguien-
tes criterios básicos:
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1. Que el vehículo sea compacto, grande por dentro y pequeño por fuera.
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Siguiendo el mismo criterio se instalan los demás instrumentos que pueden ser
los siguientes:
1. Anemómetro.
2. Horizonte artificial.
3. Variómetro.
4. Vacuómetro.
5. Brújula.
6. Reloj.
8. Giro direccional.
9. Altímetro.
10. Radioaltímetro.
20. Taquímetros.
21. Voltímetro.
22. Amperímetro.
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INSTRUMENTAL Y AVIONICA
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en dos piezas; cuerpo y tapa de vidrio fijadas al cuerpo por medio de torni-
llos o roscado.
Línea roja fina, para indicaciones de mínima, línea roja gruesa para máxi-
ma y línea verde para régimen de crucero o normal (las líneas parten del
centro del día).
Parecería obvio tratar también del tamaño o dimensiones del cuadrante de todo
instrumento; sin embargo, basta observar que a posición de una lectura está en
relación directa con la magnitud del cuadrante mismo. De aquí la importancia
que algunos países, como Francia, le han dado a esta dimensión, habiendo
llegado a establecer normas para reglamentaria.
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TABLA DE PERFORMANCES
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COLUMNA 20: Corresponde a los valores de resistencia del avión dada por la
siguiente ecuación D=W/.
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Desventajas:
ALA ALTA: Esta ala invierte las ventajas y desventajas del ala baja, y además
posee como ventajas:
ALA MEDIA:
Ventajas:
Desventajas:
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COLA EN “T”:
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TIPO CRUZ :
Esta configuración posee menor resistencia por interferencia con respecto a las
2 configuraciones anteriores; esto se puede reducir aún más con la aplicación
de carenados en las uniones. Esta configuración requiere menos refuerzos que
la cola tipo “T”.
TIPO V:
Además esta configuración posee menor resistencia por interferencia, pues son
2 placas que constituyen este tipo de cola y no 3 como en el caso de las confi-
guraciones anteriores.
TIPO H:
TREN FIJO:
Tiene como ventaja que la aeronave no tiene mucho peso ya que no necesita
mecanismos para su descenso y retracción. Presenta como desventaja que en
vuelo genera resistencia ya que no se retrae, por ello muchas veces se deben
emplear carenados a fin de disminuir este problema. Otra ventaja es la de man-
tenimiento, tanto en el tiempo que lleva como en el precio.
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TREN RETRACTIL:
TREN TRICICLO:
TREN CONVENCIONAL:
Tiene la desventaja de que al ser más grande, habrá mayor comodidad para
los pilotos. Otra ventaja es el peso del instrumental ya que en esta configura-
ción posee un solo tablero para los dos pilotos.
La desventaja principal es que posee una mayor superficie frontal y por lo tanto
esta configuración de cabina genera una mayor resistencia al avance. Otra
ventaja para destacar es que para instrucción la visibilidad del piloto es igual a
la del copiloto.
TIPO TANDEM:
FACTOR DE CARGA
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Maniobras
Ráfagas
Combinado
Los límites positivos y negativos los dispone la puntera del ala: cuando la pun-
tera se deflecta hacia el extradós es positivo, mientras que si la puntera se de-
flecta hacia el intradós es negativo.
=L/W=1/cos
Normal= 79º
49º
Utilitario= 77º
55º
Acrobático= 80º
70º
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DIAGRAMA DE RÁFAGAS
L / W L / 1 / W L / W / L / W 1 / L / W 1 / 1 / 2
2.W / S
=
.Cgeom. .g
K 0,88. / 5,3
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K .U CVC K .U DVD
C 1 D 1
498W / S 498W / S
DIAGRAMA COMBINADO
DISTRIBUCIÓN DE LA SUSTENTACIÓN
METODO DE MULTHOPP
El sistema se presta para la iteración, se utilizan los factores pares para calcu-
lar los impares y viceversa.
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FORMA DE EFECTUARLO
Y= (b/2). cos
7) Una vez obtenido el valor de para cada uno de los puntos, la fórmula
que determina el Cl.C es la siguiente
Cl.C= 2.b.
8) Efectuando la transposición de términos podemos determinar el Cl para
cada punto.
9) Para determinar (a) de la inclinación de la curva de sustentación inicial de
sustentación inicial del perfil, la fórmula es al igual que en casos anterio-
res:
a= cl/
10) Tomar como valor de (ángulo de ataque), lo que nos permite transportar
el resultado a cualquier valor de .
11) Normalmente se toma en radianes, para lo cual multiplicaremos a.57, 3
12) El valor a1, a2, etc., nos permitirá conocer la inclinación de la curva de
sustentación en cada punto tomado, la cual podremos trazar en forma de
carta de perfil y así conocer exactamente la distribución de sustentación
para cada ángulo de ataque.
Para M=8
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Para M=16
Las divisiones que se adoptan tanto para m=8 y para m=16 se recordará que
1, 2, 3, etc., se repiten 2 veces por encontrarse en la otra semiala por lo cual
multiplicaremos por 2, no así 4 (m=8) ó 8 (m=16) que es común, además, el
seno de estos es igual a 1 por ello para calcular el C L total ó CL´ tenemos la
siguiente expresión:
CL elíp = Ae . 2 . / Ae + 2
= CL`/CL elíp
ESTABILIDAD DE LA AERONAVE
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palanca fija. Por esto el timón de profundidad debe estar equilibrado adecua-
damente para reducir la flotabilidad y disminuir así las diferencias entre la esta-
bilidad con palanca fija o libre. En el caso de sistema de control completamente
mecanizado movido por mecanismos irreversibles, el timón no puede flotar, por
esto no existe diferencia entre estabilidad de palanca fija y libre.
NW
MWAC
CW
MTAC
MFUS Nt
ZW
ht
XW LT
M ALA M WAC NW X W CW ZW
M FUS M FUS
M COLA M TAC NT LT CT hT
M ALA M WAC C NWQ SX W CW qSZW
M FUS M FUS
M COLA M TAC C NT qT ST LT CCT qT ST H R
CMCG M WAC / SqC C NW qSX W / SqC C NW qSZW / SqC M FUS M TAC / SqC
C NT qT ST LT / SqC CCT qR ST H R / SqC
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período largo
A - fugoide
t
período corto
A - fugoide
oscilación
A inestable
ESTABILIDAD DIRECCIONAL
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coeficiente del
momento de alabeo
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DIVERGENCIA DIRECCIONAL
DIVERGENCIA EN ESPIRAL
BALANCEO HOLANDES
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Tenemos:
Esfuerzos de corte.
Momento flector.
Momento torsor.
1y .q 1
Qz C1 e dy
M FZ QZ dy dy
q s A a /W
.q W/S A
CARGAS MASICAS:
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CARGAS AERODINÁMICAS:
El diagrama de QT QZ Q másico
Para aviones como los del diseño considerar un flujo de distribución de pesos
por unidad de Ce de 6.5 Kg/m3 y 4 para pasivo considerar un flujo de distribu-
ción de peso debido a los tanques más combustible de 20 kg/m3 por unidad de
Cr. Si usted tiene valores más aproximados o reales para su modelo, utilícelo.
Y=(m) Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8
C=(m)
CL.C(m)
Qz(kg)
Mfz
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combustible
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