Configuración geométrica

FICHA TÉCNICA – DATOS GEOMÉTRICOS

Parámetros de rendimiento Valor UnidadesVstall 60 𝐾𝑚/ℎ

Vcruise 120 𝐾𝑚/ℎVdive 200 𝐾𝑚/ℎ

Vtouchdown a 2 m/s de velocidad vertical(velocidad de aterrizaje)

65 𝐾𝑚/ℎ

CL máx. 2.2 AdimensionalCLalpha 2∗𝜋 Adimensional

Parámetros geométricos Valor Unidades Envergadura 16 𝑚

Área alar 20.6059 𝑚2 Cuerda de la raíz 0.7722 𝑚

Cuerda de la punta 0.278 𝑚Cuerda media aerodinámica 0.56386 𝑚

Relación de Aspecto 12.4236 Adimensional

Primera estimación de Peso

Parámetros Valor Unidades

Valor de aceleración de la gravedad 9.81 𝑚/ ^2𝑠Peso máximo de despegue (MTOW) 308 𝐾𝑔f

Peso en Vacío (Wempty) 190 𝐾𝑔f

Wstructure / Wempty 0.7 Adimensional

Wwing/ Wstructure 0.5 Adimensional

Wempenage / Wstructure 0.20 Adimensional

Whorizontal / Wstructure 0.10 Adimensional

Wvertical / Wstructure 0.10 Adimensional

Wfuselage / Wstructure 0.2 Adimensional

WLanding Gear / Wstructure 0.1 Adimensional

𝑾𝒘𝒊𝒏𝒈=𝟔𝟔. 𝟓 𝒌𝒈f𝑾𝒆𝒎𝒑𝒆𝒏𝒂𝒈𝒆=𝟐𝟔. 𝟔 𝒌𝒈f𝑾𝒉𝒐𝒓𝒊𝒛𝒐𝒏𝒕𝒂𝒍=𝟏𝟑. 𝟑𝒌𝒈f 𝑾𝒗𝒆𝒓𝒕𝒊𝒄𝒂𝒍=𝟏𝟑. 𝟑𝒌𝒈f 𝑾𝒇𝒖𝒔𝒆𝒍𝒂𝒈𝒆=𝟐𝟔. 𝟔 𝒌𝒈f

𝑾𝑳𝒂𝒏𝒅𝒊𝒏𝒈𝑮𝒆𝒂𝒓=𝟏𝟑. 𝟑𝒌𝒈f

𝑾 Aviónica= 27𝒌𝒈f

𝑾 Baterías= 30 𝒌𝒈f𝑾 Vacío= 190 𝒌𝒈f

𝑾 Carga paga= 50 𝒌𝒈f

𝑊𝑒𝑚𝑝𝑡𝑦=190 𝑘𝑔f𝑾𝒔𝒕𝒓𝒖𝒄𝒕𝒖𝒓𝒆=𝟏𝟑𝟑 𝒌𝒈f

PESOS DE LA AERONAVE PERSONAL ELECTRIC SAILPLANE 1 PAX.

ASIGNACION DE MATERIALES

ALA

SECCIÓN DEL ALA CANTIDAD MATERIAL DENSIDAD

Costillas 16 Aluminio 7075T6 2810 kg/m3

Viga principal 1 Aluminio 7075T6 2810 kg/m3

Viga posterior 1 Aluminio 7075T6 2810 kg/m3

Piel --------- Fibra de carbono 175 kg/m3

No. costilla Distancia (m)

Perímetro (m)

Cuerda (m) Espesor costilla (m) Densidad del

material (Kg/m³)

1 0,00001.54152

0.77224 0,02 2810

2 0.5201.54152

0.772240,02 2810

3 1,59951.54152

0.772240,02 2810

4 3,25851.54152

0.772240,02 2810

5 4,445191.35209

0.65996

0,02 2810

6 5,651861.15819

0.56467

0,02 2810

7 6,8410.94732

0.46334

0,02 2810

8 7,63850.56291

0.27801

0,02 2810

Propiedades de las costillas de media envergadura

Pesos de las costillas

No. costilla

Área (m²) Volumen (m³) Peso de cada costilla (Kgf) para media ala

Cantidad Peso de cada costilla (Kgf) para ala completa

1 0,04144414 0,0008288 2.3280 2 4.6560

2 0,04144414 0,0008288 2.3280 2 4.6560

3 0,04144414 0,0008288 2.3280 2 4.6560

4 0,04144414 0,0008288 2.3280 2 4.6560

5 0,03013147 0,0006026 1.6933 2 3.38661

6 0,02193463 0,0004386 1.2324 2 2.46493

7 0,01452016 0,0002904 0.8160 2 1.63204

8 0,00555338 0,0001110 0.3120 2 0.6240

PESO TOTAL COSTILLAS (Kgf) 13.3676 26.7353

Pesos de las vigas y piel

Sección Área (m^2) Densidad del material (Kg/m³) Volumen (m³) Peso (kgf)

Viga principal 0,000565 2810 0,0075397 21.86667

Viga posterior 0.000197 2810 0.0003769 10.59333

Piel --------------- 175 --------- 7.660000

PESO ESTRUCTURAL (kgf) 39.37999

Peso total del Ala Pieza Material Densidad

(Kg/m^3)Volumen (m^3)

Cantidad

Total Peso (Kgf)

Viga Principal Aluminio 7075T6 2810 0,0075397 1 21.86667

Viga posterior Aluminio 7075T6 2810 0.0003769 1 10.59333

Costillas Aluminio 7075T6 2810 0.008046 16 26.7353

Piel Fibra de carbono 175 7.660000

TOTAL 66.11529

DISEÑO FINAL DEL ALA EN CAD

FUSELAJE

SECCIÓN DEL FUSELAJE CANTIDAD MATERIAL DENSIDAD

Cuadernas 10 North American Engelmann Spruce Wood

350 kg/m3

Largueros 5 Aluminio 2024T4 2780 kg/m3

Larguerillos 10 Aluminio 2024T4 2780 kg/m3

Piel --------- Fibra de carbono 1750 kg/m3

Peso de las cuadernas

Nº CUADERNAS SECCIÓN

AREA (m^2)

VOLUMEN (m^3) DENSIDAD (kg/m^3)

PESO (Kgf)

1 Delantera 0,05508299 0.00440 350 1.54

2 Delantera 0,05508299 0.00440 350 1.54

3 Delantera 0,03225527 0,002580 350 0.903

4 Delantera 0,04807630 0,0019230 350 0.67305

5 Trasera 0,04949008 0,0019796 350 0.68560

6 Trasera 0,03593268 0,0014373 350 0.503055

7 Trasera 0,00730788 0,0002923 350 0.102305

8 Trasera 0,00730788 0,0002923 350 0.102305

9 Trasera 0,00730788 0,0002923 350 0.102305

10 Trasera 0,00730788 0,0002923 350 0.102305

Peso total (kgf) 6.253925

Peso de los largueros

Nº DE LARGUEROS

RADIO AREA (m^2)

LARGO (m)

VOLUMEN (m^3)

DENSIDAD (kg/m^3)

PESO (Kgf)

1 10 0.00031415 3.13932 0.00098621 2780 2.7417

2 9 0.00025446 2.660 0.00067686 2780 1.8817

3 7 0.00015393 3.2132 0.00049446 2780 1.3746

4 7.8 0.00009556 2.475 0.00023651 2780 0.6575

5 7.8 0.00009556 2.475 0.00023651 2780 0.6575

Peso total largueros (Kgf) 7.313

Peso de los larguerillos

Nº DE LARGUERILLOS AREA (m^2)

LARGO (m)

VOLUMEN (m^3) DENSIDAD (kg/m^3)

PESO (Kgf)

1 0,00020965 2.41348 0.0005059 2780 1.406

2 0,00020965 2.41348 0.0005059 2780 1.406

3 0,00020965 1.48052 0.0003103 2780 0.863

4 0,00020965 1.48052 0.0003103 2780 0.863

5 0,00020965 0.55868 0.0001171 2780 0.326

6 0,00020965 0.55868 0.0001171 2780 0.326

7 0,00020965 0.55973 0.0001173 2780 0.327

8 0,00020965 0.55973 0.0001173 2780 0.327

9 0,00020965 2,720 0.0005702 2780 1.5851

10 0,00020965 2.720 0.0005702 2780 1.5851

Peso total largueros (Kgf) 9.0144

Peso total del fuselaje Pieza Material

CantidadDensidad (Kg/m^3)

Volumen (m^3)

Total Peso (Kgf)

Cuadernas North American

Engelmann Spruce Wood

10 350 0.0178891 6.253925

Largueros Aluminio 2024T4

5 2780 0.00263055 7.313

Larguerillos Aluminio 2024T4

10 2780 0.0032416 9.0144

Piel Fibra de carbono

---------- 1750 ----------- 4.0186

TOTAL 26.2947

EMPENAJE

SECCIÓN CANTIDAD MATERIAL DENSIDAD DEL MATERIAL

Costillas (horizontal) 6 Aluminio 2024T4 2780 kg/m3

Costillas (vertical) 4 Aluminio 2024T4 2780 kg/m3

vigas (Vertical y horizontal) 4 Aluminio 6061T6 2700 kg/m3

Larguerillos (vertical) 2 Aluminio 6061T6 2700 kg/m3

Piel Fibra de carbono 1750 kg/m3

Estabilizador Vertical

No. costilla Distancia (m) Espesor costilla (m) Cuerda (m) Densidad del

material (Kg/m³)

1 0.0000 0,005 0.94293 2780

2 0.11537

0,005

0.92241 2780

3 0.59448

0,005

0.81417 2780

4 1.08798

0,005

0.70272 2780

Peso de las costillas

No. costilla

Perímetro Área (m²) Volumen (m³) Densidad del material (Kg/m³)

Peso de cada costilla (Kgf)

1 1.92783 0,05999014 0,000299950 2780 0.833861

2 1.87146 0,05647814 0,0002823907 2780 0,785046

3 1.65386 0,04378585 0,000218929 2780 0,608623

4 1.42744 0,03390884 0,000169544 2780 0,471333

PESO TOTAL COSTILLAS (Kgf) 2.698864

Peso de las vigas y larguerillos Pieza Material Densidad

(Kg/m^3)Área (m^2)

Longitud(m)

Volumen (m^3)

Cantidad

Total Peso (Kgf)

Viga Principal

Aluminio 6061T6

2700 0.0010674 1.093 0.001166668 1 3.1500

Viga posterior

Aluminio 6061T6

2700 0.0007413 1.093 0.00081025 1 2.18777

TOTAL (kgf) 5.33778

# Larguerillos

Material Densidad (Kg/m^3)

Área (m^2) Longitud(m)

Volumen (m^3)

Cantidad

Total Peso (Kgf)

1 Aluminio 6061T6

2700 0.000019634

1.093 0.00002215 1 0.06

2 Aluminio 6061T6

2700 0.000019634

1.093 0.00002215 1 0.06

TOTAL (kgf) 0.12

Estabilizador horizontal

No. costilla Espesor costilla (m) Cuerda (m)

Perímetro Densidad del

(m)material (Kg/m³)

1 0.01 0.6431.30268

2780

20.01 0.643 1.30268

2780

30.01 0.643 1.30268

2780

40.01 0.643 1.30268

2780

50.01 0.643 1.30268

2780

60.01 0.643 1.30268

2780

Peso de las costillas y las vigas No.

costillaÁrea (m²) Volumen (m³) Densidad del

material (Kg/m³)Peso de cada costilla (Kgf)

1 0,02835208 0,0002835208 2700 0,7655

2 0,02835208 0,0002835208 2700 0,7655

3 0,02835208 0,0002835208 2700 0,7655

4 0,02835208 0,0002835208 2700 0,7655

5 0,02835208 0,0002835208 2700 0,7655

6 0,02835208 0,0002835208 2700 0,7655

PESO TOTAL COSTILLAS (Kgf) 4,507

Pieza Material Densidad (Kg/m^3)

Área (m^2)

Longitud(m)

Volumen (m^3)

Cantidad

Total Peso (Kgf)

Viga Principal

Aluminio 6061T6

2700 0.00038632

2,62984 0.001016 1 2.82448

Viga posterior

Aluminio 6061T6

2700 0.000486 2,62984 0.0012781 1 3.553124

TOTAL (kgf) 6.377604

Peso de la piel para el empenaje

Sección

Perímetro (m)

Espesor(m)

Área (m²)

Longitud(m)

Volumen (m³)

Densidad del material (kg/m³)

Peso piel (kgf)

Estabilizador vertical

1.87146

0.0005

0.000935

2,62984

0.0024589 1750 4.30EstabilizadorHorizontal

1.30268

0.0005

0.0005510

2,62984

0,001449 1750 2.52

TOTAL (kgf) 6.82

Peso total del Empenaje SECCIÓN CANTIDAD Total Peso (Kgf)

Costillas (vertical) 4 2.698864

Costillas (horizontal) 6 4,507

vigas (vertical) 2 5.33778

vigas (horizontal) 2 6.377604

Larguerillos (vertical) 2 0.12

Piel --------- 6.82

TOTAL (kgf) 25.86124

Estructura de la Aeronave en CAD