Diseño y construcción de un cohete aficionado controlado mediante el accionamiento de una tobera de empuje vectorial

Este trabajo se divide en dos fases, donde la primera tiene como finalidad presentar el proceso de diseño, construcción, simulación y pruebas de un cohete empleando un control pasivo e impulsado con un motor clase I. La segunda es la creación de un prototipo de control activo el cual corresponde a una tobera de empuje vectorial, para estudiar la viabilidad de este mecanismo para su futura investigación. Para lograr lo anterior se hace necesario retomar la teoría sobre aerodinámica, y complementado con la mecánica, electrónica, control y desarrollo de CAD, lograr un desarrollo mecatrónico. El desarrollo de todo el proyecto estuvo constantemente apoyado en investigaciones, con lecturas de distintos autores conocedores del tema, y creadores de distintos dispositivos empleados actualmente en cohetes de mediano tamaño. Dentro de las consultas se dio principal atención a los sitios oficiales de Richard Nakka y de la agencia espacial NASA por ser estas muy completas en cuanto a cohetería.Pregrad

Diseño del tren principal de aterrizaje tipo triciclo para el prototipo de aeronave remotamente tripulada, en convenio con la escuela de suboficiales de la Fuerza Aérea Colombiana

En este proyecto se diseñará el tren de aterrizaje principal para el ART de la Escuela de Suboficiales de la Fuerza Aérea Colombiana, para esto se hará primero un estudio de la teoría que compete a este tipo de aeronaves, después de la correcta apropiación de los conceptos relacionados al diseño de dicho tren de aterrizaje, se hará el análisis de dimensionamiento de la geometría y posicionamiento del tren de aterrizaje. Esto con el fin de hacer el correcto modelamiento del tren principal de aterrizaje en SolidWorks, para así, posteriormente analizar los resultados que arrojen las herramientas de ANSYS. Se hará el cálculo de las cargas que debe soportar el tren en estado estático, en el momento del despegue y en el momento del aterrizaje, pero para la simulación en ANSYS se tomarán sólo las cargas en el momento del aterrizaje, ya que este es el estado más crítico de los tres estados de carga. Con este análisis se obtendrá el diseño óptimo del prototipo del tren de aterrizaje principal para la ART de la FAC, dando así, finalmente las conclusiones y recomendaciones de los resultados obtenidos

Diseño, construcción y pruebas de un vehículo aéreo no-tripulado : mini-piquero

This project deals with the design, construction and testing of a fixed-wing unmanned aerial platform with the purpose of observing marine fauna on the coasts of our country, for which several factors of design, manufacturing and costs are considered. In the first stage, the configuration of the airplane is developed considering that the type of mission to be carried out is observation. From this, a study of several aspects in aerodynamics, stability, propulsion systems, and structural design focused on model airplanes is made. The Ecalc web application, the 3D modeling program Autodesk Inventor 2018, and the aerodynamic simulation software XFLR5 are used...Este proyecto trata acerca del diseño, construcción y pruebas de una plataforma aérea no tripulada UAV de ala fija con el fin de realizar observación de fauna marina en las costas de nuestro país, para lo cual se consideran varios factores de diseño, manufactura y costos. En la primera etapa se desarrolla la configuración del avión tomando en cuenta que el tipo de misión a realizar es observación. A partir de ello se realiza un estudio de varios aspectos en aerodinámica, estabilidad, sistemas de propulsión y diseño estructural enfocado a aeromodelos..

Diseño e implementación de una plataforma de test para drones bimotores tilt rotor

[ES] El objetivo de este proyecto de final de grado es la fabricación desde cero de un dron bimotor que ayudado de dos servomotores tenga plenas facultades de vuelo, así como de una plataforma de test para el propio dron. El concepto de diseño es que el objeto volador disponga de un despegue y aterrizaje vertical y también pueda modificar la posición de los motores para volar de forma longitudinal, como lo hace un avión convencional. Para realizar el trabajo anteriormente descrito, se estudiaron previamente los componentes eléctricos y de construcción para dimensionar el dron. Para la elección de dichos componentes se ha hecho su uso de páginas especializadas (que serán posteriormente nombradas) y los propios conocimientos del tutor. Dada la magnitud del proyecto y al gran tiempo dedicado a las labores de diseño y fabricación del propio aparato y estructuras para reducir la dificultad del problema de control, el proyecto comenzó en junio de 2017 y ha sido recientemente terminado. Los resultados han sido satisfactorios, ya que ahora se tiene un conocimiento mucho mayor de la dinámica de vuelo y control de este tipo de drones que no son comunes. Pese a esto, se sigue trabajando para dar al proyecto una dimensión mayor y que pueda servir de ayuda para otros compañeros de profesión.[EN] The objective of this degree final project is the fabrication from scratch of a bi-motor drone that helped by two servo-motors could fly with full capabilities, as well as a test bank to program the dron. Design¿ concept is this fly object disposes a vertical take-off and landing y also could modify motor¿s position to fly longitudinally, like a conventional plane does. To complete the previously described project, electronics and construction components were studied to size the drone. Information resources to select that components were specialized websites and our knowledge with other previous projects. With this project magnitude and the big time we have dedicated to design and construction of the drone and structures to help with control project, work started at June 2017 and has finished recently. Results have been satisfactory, due to now we have a much bigger knowledge about this unusual type of drones. Instead of that, we continue working to give a major dimension to the proyect and help other professional with this kind of flying objects.Pérez Olivares, JJ. (2018). Diseño e implementación de una plataforma de test para drones bimotores tilt rotor. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/111168TFG

Comparación de costos entre métodos convencional de medición topográfica con estación total y fotogrametría, para elaborar estudios de prefactibilidad en el diseño geométrico de carreteras

Conocer y evaluar el método directo de medición topográfica y la fotogrametría, en estudios de prefactibilidad para el trazado de diseños geométricos y comparar económicamente el uso de métodos directos e indirectos para el trazado y determinar el beneficio de la utilización de la fotogrametría en diseños preliminares para estudios de prefactibilidad

Diseño de un avión ultraliviano con base en las normas Técnicas JAR-FAR y el Reglamento Aéreo Colombiano

Este proyecto se basa en el diseño de un avión ultraliviano, siguiendo los parámetros determinados por la normatividad JAR-FAR, la parte novena y veinticinco del Reglamento Aéreo Colombiano. La primera parte del proyecto tiene como objetivo brindar al lector las herramientas para entender los diferentes fenómenos físicos que interactúan con el avión ultraliviano. Tiene un capítulo especial, el cual se enmarca en la normatividad actual y los parámetros del diseño aeronáutico, la aeronavegabilidad y la certificación nacional e internacional. El proyecto se desarrolla haciendo énfasis en tres grupos de diseño. El primer grupo es la fase de diseño conceptual, la cual trata de buscar un modelo con un perfil atractivo a la vista, con curvas suaves y a la vez, buscando un estilo propio que esté a la vanguardia de los aeromodelos. Para esta fase del proyecto se proponen tres modelos alternativos, los cuales se analizarán antes de empezar la segunda fase del proyecto. La segunda fase de diseño, se centra en los análisis aerodinámicos de uno de los modelos antes expuestos. El análisis se hace partiendo del supuesto de flujo turbulento completamente desarrollado y en condiciones de estado estable en régimen subsónico. Los análisis se efectúan buscando la relación de un buen perfil aerodinámico teniendo en cuenta las perdidas con relación a los coeficientes de rozamiento y las corrientes parasitas creadas por los diferentes sistemas del vehículo; también la relación de ascenso, la sustentación y diferentes correlaciones que se van exponiendo durante el desarrollo del presente trabajo. De la anterior fase del proyecto se procede a realizar el respectivo diseño estructural (el fuselaje, las alas, las superficies hipersustentadoras y los estabilizadores), siendo esta la tercera fase del proyecto. La última fase del presente trabajo tiene por objetivo seleccionar los diferentes sistemas que componen el ultraliviano y como punto de comparación para la selección de cada sistema, la funcionalidad vs los costos. Ninguno de estos sistemas es diseñado ya que se encuentran fácilmente en el mercado y se acomodan sin ninguna dificultad a las exigencias dadas debido a las condiciones de operación del vehículo

Rediseño, análisis estructural y selección del proceso de fabricación de un fuselaje empleado en aeronaves de fotogrametría

[ES] El objetivo general de este proyecto se basa en el rediseño, análisis estructural y selección del proceso de fabricación de un fuselaje empleado en aeronaves de fotogrametría. En la fase de rediseño una de las condiciones que se establecerá, será la de obtener el mayor espacio interior manteniendo la resistencia estructural del fuselaje, pudiendo así albergar todos los componentes necesarios para la navegación del avión manteniendo su estabilidad estructural. El punto de partida es la selección de un fuselaje existente que se adapte a las exigencias establecidas y readaptarla con el fin de cumplir el resto de las condiciones. En cuanto a la fase de análisis, partiendo del diseño establecido en la etapa anterior, se procederá al análisis estructural del fuselaje mediante programas CAE, simulando el comportamiento del fuselaje ante cargas constantes, tensiones normales y tangenciales, etc. Tras la determinación de las tensiones que deberá soportar el fuselaje y el consecuente rediseño estructural, se pasará a la fase de selección de material donde se analizarán los materiales según los siguientes criterios: módulo específico, procesabilidad del material y coste del material teórico, entre otros. Por último, se acometerá la fase de selección del proceso de fabricación, en la que se tendrán presentes, entre otros, los siguientes aspectos: calidad del material tras el proceso, dificultad del proceso de fabricación y coste del proceso.[EN] The general objective of this project is based on the redesign, structural analysis, and selection of the manufacturing process of a fuselage used in photogrammetry aircraft. In the redesign phase, one of the conditions that will be established will be to obtain the largest interior space while maintaining the structural strength of the fuselage, thus being able to house all the components necessary for aircraft navigation while maintaining its structural stability. The starting point is the selection of an existing fuselage that meets the established requirements and retrofitting it to meet the rest of the conditions. Regarding the analysis phase, starting from the design established in the previous stage, the structural analysis of the fuselage will be carried out using CAE programs, simulating the behavior of the fuselage under constant loads, normal and tangential stresses, etc. After determining the stresses that the fuselage must withstand and the consequent structural redesign, the material selection phase will be passed where the materials will be analyzed according to the following criteria: specific module, material processability and theoretical material cost, among others. Finally, the selection phase of the manufacturing process will be undertaken, in which the following aspects will be considered, among others: quality of the material after the process, difficulty of the manufacturing process and cost of the process.[CA] L'objectiu general d'aquest projecte es basa en el redisseny, anàlisi estructural i selecció del procés de fabricació d'un fuselatge emprat en aeronaus de fotogrametria. En la fase de redisseny una de les condicions que s'establirà serà la d'obtindre el major espai interior mantenint la resistència estructural del fuselatge podent així albergar tots els components necessaris per a la navegació de l'avió mantenint la seua estabilitat estructural. El punt de partida és de la selecció d'un fuselatge existent que s'adapte a les exigències establides i readaptar-la amb la finalitat de complir la resta de les condicions. Quant a la fase d'anàlisi, partint del disseny establit en l'etapa anterior, es procedirà a l'anàlisi estructural del fuselatge mitjançant programes CAE, simulant el comportament del fuselatge davant càrregues constants, tensions normals i tangencials, etc. Després de la determinació de les tensions que haurà de suportar el fuselatge i el conseqüent redisseny estructural, es passarà a la fase de selecció de material on s'analitzaren els materials segons els següents criteris: Mòdul específic, procesabilitat del material i cost del material teòric, entre altres. Finalment, s'escometrà la fase de selecció del procés de fabricació, en la qual es tindran presents entre altres els següents aspectes: qualitat del material després del procés, dificultat del procés de fabricació i cost del procés.Pérez Guarner, A. (2021). Rediseño, análisis estructural y selección del proceso de fabricación de un fuselaje empleado en aeronaves de fotogrametría. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/171025TFG

Construcción de planos y fuselaje de la Aeronave X01-Fac

En el proyecto se desarrollo la caracterización de los materiales para construcción de las piezas reales a partir de moldes, del avión experimental en materiales compuestos. El avión al cual se hace referencia es el X01-FAC, primer avión diseñado y construido por la Fuerza Aérea Colombia a través del Centro de Investigación en Tecnología Aeronáutica (CITA), de la Escuela Militar de Aviación “Marco Fidel Suárez” de la ciudad de Santiago de Cali. Este avión fue diseñado en conjunto por: Ing. Edwald Winmuller, diseñador y constructor de aviones, Alejandro Pérez R. y Diego Fernando Rivera, estudiantes de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Valle; su diseño fue inspirado en el Avión BD-5, diseñado y desarrollado por Bede Aircraft Inc., en la década de 1970. En este trabajo se caracterizara y se evaluara los materiales mediante ensayos mecánicos a tracción y flexión, para luego construir las piezas reales de la aeronave, se presentará un documento en el cual se expondrá la metodología de construcción de las piezas reales a partir de moldes del plano y fuselaje, de forma que esta información pueda emplearse en la construcción de aviones similares. El avión que se diseño es deportivo, monoplaza, triplano, con las siguientes características generales: 6.96m de envergadura y 3.4m de longitud, propulsión con hélice y velocidad de crucero aproximadamente de 300 km/h. Se pretende con este proyecto sensibilizar a la industria aeronáutica de la región, a la Fuerza Aérea Colombiana y otras instituciones en la creación de una Escuela del conocimiento en el área de diseño y construcción de aviones en el PaísPasantía (Ingeniero Mecánico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2008PregradoIngeniero(a) Mecánico(a

Máquina de control numérico para corte de poliestreno en 3 coordenadas

Este proyecto tuvo por objetivo diseñar una máquina de control numérico para corte de poliestireno en 3 coordenadas, ofreciendo solución a los diferentes problemas que se presentan actualmente en el CITA (Centro de Investigación en Tecnología Aeronáutica), ubicado en la escuela militar de aviación, relacionados con la construcción de un avión ultraliviano, el cual ha presentado dificultades debido a la construcción de los modelos para las alas y el fuselaje. En este caso se le dio solución a la fabricación de los modelos para las alas. Para el desarrollo de este diseño se utilizo el método aplicado en el diseño mecatronico llama proceso de desarrollo conceptual, que permite mediante una metodología llevar un proyecto a el diseño detallado dando la mayor importancia a las necesidades de cada cliente. Como primera instancia se desarrolló la primera etapa del proceso desarrollo conceptual, primero se identificó el problema, después de realizar el planteamiento de los objetivos se procedió a la identificación de las necesidades del cliente realizando una investigación sobre lo adelantado que se encuentra el proceso de la construcción de los modelos de las alas para dicho avión, mediante entrevistas con las personas a cargo de esta fabricación, una vez terminado esto se interpretaron los datos primarios realizando el planteamiento de las necesidades, se organizaron jerárquicamente y por ultimo para cerrar la primera etapa del proceso de diseño se le asignó una importancia a cada necesidad. Una vez terminada la etapa de identificación de las necesidades se procedió a la siguiente parte del desarrollo conceptual la cual fue el establecimiento de las especificaciones del producto, se le asignaron las unidades. Después se realizó la generación de conceptos; inicialmente se hizo una búsqueda externa basándose en el benchmarking y hablando con ingenieros especializados en la aerodinámica y posteriormente una búsqueda interna generando ideas en grupo y después realizando brainstorming para refinar los conceptos. Se realizo una exploración sistematizada lo que le permitió al grupo de diseño tener diferentes aproximaciones al problema y encontrar un sin número de posibles combinaciones de conceptos para desarrollar. Para la selección de conceptos se utilizo la matriz de evaluación de conceptos, haciendo uso del único método estructurado para la selección de conceptos 19 con el fin de obtener un diseño competitivo y de tomar decisiones de manera objetiva. Al obtener los conceptos adecuados para cada subsistema critico, se comenzó con el desarrollo del diseño detallado de las partes mecánicas, el software y un diseño conceptual de las partes electrónicas de la máquinaPasantía (Ingeniero Mecatrónico) Universidad Autónoma de Occidente, 2006PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a

Análisis del diseño y construcción de un micro turborreactor para el laboratorio de mecánica y energía de la FIUNA

El presente trabajo consistió en analizar el diseño predefinido de un motor de avión a escala del tipo turborreactor y luego construirlo, para el Laboratorio de Mecánica y Energía de la Facultad de Ingeniería de la UNA. Para su realización, estudiamos el funcionamiento de un turborreactor, analizamos el diseño geométrico del micro turborreactor MW54 del fabricante WREN Turbines Ltd. y las variables termodinámicas y mecánicas que se verían afectadas o que podrían afectar el funcionamiento del motor si duplicamos el tamaño de este motor. La velocidad de rotación máxima prevista para el sistema es de 60.000 rpm. Construimos el motor en su totalidad, comprando los materiales de depósitos locales y siendo los procesos de fabricación llevados a cabo en el laboratorio de Metalmecánica de la Facultad de Ingeniería o en la Metalúrgica "Dávalos Hermanos". Una vez construido, arrancamos con éxito el motor, logrando éste marchar de manera autónoma a partir de las 10.000 rpm. Concluimos que es posible construir un micro turborreactor con materiales locales y con los procesos de fabricación disponibles en el país.Fil: Ferreira, Fátima. Universidad Nacional de Asunción (Paraguay)Fil: Petersen, Ernesto . Universidad Nacional de Asunción (Paraguay