Diseño de una aeronave no tripulada (UAV) para la vigilancia y reconocimiento de terrenos

El presente trabajo de investigación tiene como propósito diseñar una aeronave no tripulada partiendo del aeromodelo creado por Peter Holland del bombardero Avro Lancaster. La cual puede ser usada para labores de vigilancia y/o gestión de riesgos, permitiendo reducir costos operativos y llegar a zon...

Full description

Autores:
Parra Rojas, William Fernando
Pérez Pacheco, Daniel Antonio
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/5003
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/5003
Palabra clave:
Vigilancia y reconocimiento de terrenos - Diseño de aeronave
Vigilancia y reconocimiento de terrenos - Investigación - Control
Comité asesor nacional para la aeronáutica (NACA)
Coeficiente de sustentación
Vehículo aéreo no tripulado (UAV)
SolidWorks
Velocidad
Coeficiente de arrastre
National Advisory Committee for Aeronautics (NACA)
Lift Coefficient
Unmanned Aerial Vehicle (UAV)
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Drag Coefficient
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description El presente trabajo de investigación tiene como propósito diseñar una aeronave no tripulada partiendo del aeromodelo creado por Peter Holland del bombardero Avro Lancaster. La cual puede ser usada para labores de vigilancia y/o gestión de riesgos, permitiendo reducir costos operativos y llegar a zonas de difícil acceso de manera oportuna. En esta fase de investigación se procede a definir los materiales con las mejores propiedades físicas para la tarea, posteriormente, se busca definir el tamaño y forma de las alas acorde a los requerimientos ingenieriles y a los perfiles NACA comúnmente utilizados. La aerodinámica del avión resultante es analizada mediante modelos matemáticos, en vías de lograr una elevada sustentación, a través del campo del fluido que la rodea. De manera análoga, se define un sistema para controlar la velocidad y giro de la aeronave. El diseño resultante logró un peso máximo de 1600 gr, una envergadura de 188 cm, un largo de 121 cm y una autonomía de vuelo tentativa de 20 minutos.
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spelling Materano Blanco, Gilberto Ignacio27a9aaf1-adbf-49f2-93a7-d1e408647b3a-1Parra Rojas, William Fernando1161221f-d349-4ee4-89ea-8734163d258e-1Pérez Pacheco, Daniel Antoniof5db04b8-8f0f-4af1-9635-0613a98b5c61-12025-04-09T20:17:56Z2025-04-09T20:17:56Z2022El presente trabajo de investigación tiene como propósito diseñar una aeronave no tripulada partiendo del aeromodelo creado por Peter Holland del bombardero Avro Lancaster. La cual puede ser usada para labores de vigilancia y/o gestión de riesgos, permitiendo reducir costos operativos y llegar a zonas de difícil acceso de manera oportuna. En esta fase de investigación se procede a definir los materiales con las mejores propiedades físicas para la tarea, posteriormente, se busca definir el tamaño y forma de las alas acorde a los requerimientos ingenieriles y a los perfiles NACA comúnmente utilizados. La aerodinámica del avión resultante es analizada mediante modelos matemáticos, en vías de lograr una elevada sustentación, a través del campo del fluido que la rodea. De manera análoga, se define un sistema para controlar la velocidad y giro de la aeronave. El diseño resultante logró un peso máximo de 1600 gr, una envergadura de 188 cm, un largo de 121 cm y una autonomía de vuelo tentativa de 20 minutos.This work aims to design an unmanned aircraft using the model of the Avro Lancaster bombardier made by Peter Holland. The design usage target is surveillance and risk management, but keeping a reduction on operative costs and the ability to operate on hard-to-reach areas on time. During this stage, the research evaluates suitable materials for the task; according to their physical properties. It also defines wings size and shape according to engineering premises and NACA profiles commonly implemented in the field. The use of mathematical models helps compute the aircraft's lift coefficient. Finally, this work defines the control system able to achieve the speed and acrobatic required. The resulting design has an approximate weight of 1600 gr, a wingspan of 188 cm, a length of 121 cm, and a tentative flight autonomy of 20 minutes.PregradoIngeniero MecánicoCapítulo 1: Introducción.....1 Objetivos.....3 Objetivo general.....3 Objetivos específicos.....4 Capítulo 2: Marco Teórico.....5 2.1. Marco Conceptual.....5 2.1.1. Antecedentes de los UAV en Colombia.....5 2.1.2. Clasificación de las UAV.....7 2.2. Marco Normativo.....8 2.2.1. Normatividad en Colombia.....8 2.2.2. Clases de drones según la normatividad en Colombia.....9 2.2.3. Clase A.....9 2.2.4. Clase B.....10 2.2.5. Clase C.....11 Capítulo 3: Metodología.....11 3.1. Metodología.....11 3.1.1. Fase uno.....11 3.1.2. Fase dos.....11 3.1.3. Fase tres.....11 3.1.4. Fase cuatro.....11 3.1.5. Fase cinco.....12 3.1.6. Fase seis.....12 3.2. Desarrollo.....12 3.2.1. Selección de elementos y componentes de propulsión.....12 3.2.2. Capacidad de carga.....15 3.2.3. Reconocimiento perfil alar NACA del bombardero Lancaster, según el modelo de Peter Holland.....18 3.2.4. Fuerzas de sustentación y arrastre del modelo NACA de 4 dígitos seleccionado.....25 3.2.5. Dimensionamiento sistema de propulsión UAV.....31 3.2.6. Diseño de fuselaje aeronave según los principios de conservación de momento lineal y de conservación de energía.....35 3.2.7. Diseño sistema de control de giro y velocidad de crucero.....39 3.2.8. Ensamble y mantenimiento.....51 Capítulo 4: Análisis de resultados.....51 Capítulo 5: Conclusiones y recomendaciones 5.1. Conclusiones.....53 5.2. Recomendaciones.....53 Referencias bibliográficas.....51143 páginas.application/pdfParra Rojas, W.F.; Pérez Pacheco, D. A. ( 2022). Diseño de una aeronave no tripulada (UAV) para la vigilancia y reconocimiento de terrenos. 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