Construcción de Aeronaves

 

 

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESIME UP TICOMÁN ING. AERONÁUTICA CONSTRUCCIONES AERONÁUTICAS

8AM2    A  AL L VAREZ VA REZ MEDINA ARISAID ARIS AID

•

•

  GARZA DÁVILA DÁ VILA MIRIAM MIRIAM MONSERRATH MONSERRATH   SÁNCH SÁNCHEZ EZ VALL E CAROLINA •

 

 

C R CTERÍSTIC S DE DISEÑO Vel. Cruc.

150

kt

Dist. Desp.

400

m

Vel. Stall

50

kt

Techo.

15000

ft

Dist. Aterr.

Serv. Fact.

4, -2

Carga

GEOMETRÍ

Peso y balance Para determinar la localización exacta del centro de gravedad de la aeronave, se divide la cantidad total de momentos generados por todos los elementos respecto a un punto específico de referencia entre el peso total de la aeronave. Lo que dará como resultado la distancia del centro de gravedad de la aeronave respecto al punto de referencia seleccionado. Cabe aclarar que no importa el punto de referencia que se seleccione, debido a que el centro de gravedad de la aeronave siempre debe ser el mismo.  =

 

 

Con el fin de asegurar la estabilidad de la aeronave bajo cualquier circunstancia, es necesario asegurarse que la posición del cg se encuentre dentro de los límites del entorno del cg; este entorno se considera que es entre 15% y 30% de la cuerda media. Considerando las medidas de la aeronave y la posición del Datum, el entorno del centro de gravedad es: 7.91 .915  <  < 8.68 .68  

a partir del Datum.

 

 

Figura 1. Posición del Datum para el cálculo del centro de gravedad. Concepto wing tail fus elage power plant landing gear

PESO VACÍO Porcentaje Pe Pes o 13 372.58 1.5 42.99 8 229.28 15 429.9 5 143.3

furnis hings Ins truments Surface control electrical equip communication equip TOTAL

4 0.1 1 2 2

Posición del c.g.

Concepto wing tail fus elage power plant

114.64 2.866 28.66 57.32 57.32 1478.856 97.9622093 8.16351744

PESO TOTAL Porcentaje Pes o 13 372.58 1.5 42.99 8 229.28 15 429.9

landing gear furnis hings Ins truments Surface control electrical equip communication equip fuel bag gage TOTAL Posición del c.g.

5 4 0.1 1 2 2 13.6 0.6

143.3 114.64 2.866 28.66 57.32 57.32 389.776 17.196 1885.828 102.073708 in 8.50614235 ft

Brazo 116.4 306.06 132 39.36 127.8

M 43368.312 13157.5194 30264.96 16920.864 18313.74

Concepto wing tail fuselag e power plant landing g ear

87.6 87.6 87.6 87.6 87.6

10042.464 251.0616 2510.616 5021.232 5021.232 144872.001

furnishing s Ins truments Surface control electrical equip communication equip fuel TOTAL

in ft

PESO CON COMBUS CO MBUSTIBLE TIBLE Porcentaje Peso 13 372.58 1.5 42.99 8 229.28 15 429.9 5 143.3 4 0.1 1 2 2

Posición del c.g.

Brazo 116.4 306.06 132 39.36

M 43368.312 13157.5194 3 30 0264.96 16920.864

127.8 87.6 87.6 87.6 87.6 87.6 116 140

18313.74 10042.464 251.0616 2510.616 5021.232 5021.232 45214.016 2407.44 192493.457

Concepto wing tail fuselag e

114.64 2.866 28.66 57.32 57.32 13.6 389.776 1868.632 101.724693 8.47705777

Brazo 116.4 306.06 132 39.36 127.8 87.6 87.6 87.6 87.6 87.6

10 10042.464 251.0616 2510.616 5021.232 5021.232 116 45214.016 190086.017

in ft

PESO TOTAL SIN COMBUS CO MBUSTIBLE TIBLE Porcentaje Peso Brazo 13 372.58 116.4 1.5 42.99 306.06 8 229.28 132

power plant landing g ear furnishing s Ins truments Surface control electrical equip communication equip Bag g ag e Pilot TOTAL Posición del c.g.

15 5 4 0.1 1 2 2 0.6

429.9 143.3 114.64 2.866 28.66 57.32 57.32 17.196 90 1586.052 98.4087792 8.2007316

M 43368.312 13157.5194 30264.96 16920.864 18313.74

39.36 127.8 87.6 87.6 87.6 87.6 87.6 140 97.8 in ft

M 43368.312 13157.5194 30264.96 16920.864 18313.74 10 10042.464 251.0616 2510.616 5021.232 5021.232 2407.44 8802 156081.441

 

 

Vistas

 

 

NÁLISIS ERODINÁMICO Selección del perfil GA(W)-1

Polar

 

 

 = 1.9 × 10  ;  = 0.2 

al pha

CL

CD

CDp

Cm

-10

-0.6937

0.01831

0.01365

- 0.0881

-9

-0.5981

0.01456

0.00951

-0.088

-8 -7

-0.4858 -0.3646

0.01237 0.01063

0.00705 0.00513

- 0.0897 - 0.0925

-6

-0.2376

0.0092

0.00355

- 0.0959

-5

-0.1097

0.00847

0.00292

- 0.0994

-4

0.0194

0.00791

0.0025

- 0.1029

-2

0.2948

0.00531

0.00155

- 0.1158

-1

0.4221

0.00529

0.00156

- 0.1184

0

0.5486

0.00538

0.00166

- 0.1208

1

0.6729

0.00562

0.00179

- 0.1227

2

0.7836

0.00706

0.00247

- 0.1223

3

0.8877

0.00878

0.00342

-0.121

4

0.9903

0.0102

0.00435

- 0.1193

5

1.0918

0.01143

0.00534

- 0.1171

6

1.1881

0.01263

0.00637

- 0.1138

8

1.3532

0.01542

0.00921

- 0.1025

9

1.4361

0.01719

0.01105

- 0.0978

10

1.5091

0.01969

0.01355

- 0.0922

11

1.5777

0.02266

0.01669

- 0.0864

12

1.6498

0.02554

0.01968

- 0.0818

13

1.6963

0.03022

0.02433

- 0.0749

14

1.7284

0.03648

0.03071

- 0.0677

15

1.7675

0.04259

0.03709

- 0.0623

16

1.8001

0.04986

0.04468

- 0.0578

18 19

1.8308 1.8205

0.06943 0.0833

0.06489 0.07915

-0.052 -0.052

20

1.8044

0.09824

0.09449

-0.054

 

 

NÁLISIS ESTRUCTUR L Envolvente Datos

W  

ρ

Cl max + CD + S Cnmax + Cl max CD Cnmax Kg

1885.828 8391.44701

l b- f   N

1.225 1.8308 0.06943 177.6 16.4 .49 995799 2.01388 - 0.6937 0.01831 0.76307 0.5151842

kg/m^3

Vc Ude (Ráfaga) Vd Cl α

 

CAM μg

b

Vc Vd

AR (Kg* (Kg*Ude*Cla de*Cla)/(4 )/(49 98*(W (Wfdg fdgw/S w/S)) )) (Kg* (Kg*Ude*Cla de*Cla)/(4 )/(49 98*(W (Wfdg fdgw/S w/S)) ))

f t^2 m^ m^2 2

50 29.6 .62 241876 15.24 25 14.8 .81 120938 7.62 7.2751 5.1 1.55448 12.9223038 12.9122929 33.6

ft/s kn knot ot m/ s ft/s kn knot ot m/ s 1/ 1/rad ft m

10.24128 5.7467473 0.0 0.02487442 0.0 0.01243721

m

ft

Velocidad de desplome

Vstall [ft/s]

[knot]

[m/s]

87 87.501 .50155 555 5

51.843 51.84324 2496 96

26 26.670 .67047 474 4

[km/h]

[knot]

96.013 96.01370 7063 63 51 51.843 .84325 2539 39

 

 

Velocidad de maniobra

Va [knot] 103.686499 Velocidad de crucero

Vc [knot]

[ft/s]

[m/s]

150

253.17 .1715

77.1 .16 666732

Velocidad de picada

Vd

Ráfaga

[knot]

[ft/s]

[m/s]

225

379.75 .75725

115.7 .75 5001

 

 

Factor de carga por ráfaga n+ ( Vc)

n+ (Vd)

n- (Vc)

n- (Vd)

1

1

1

1

4.731 4.7 3116 1626 262 2 3.798 3.7983 37197 7197 -2.731 -2.73116 162 262 -1.798 -1.79837 3719 197 7

 

 

C A

+CN max

Va

Vs

D

Vc

Vd

E -CN max

G

F

 

 

Diagrama V-n 6

5

C A

4

D

3

2

       n

Vs

1

Vc

Va

Vd

0 0

50

100

150

-1

-2

G F

-3

-4

V [knot]

200

E

250