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Diseño y análisis aerodinámico de un planeador a escala

Este trabajo fin de grado trata de cubrir los aspectos claves del diseño y la aerodinámica de un aeroplano a escala. Para ello se realizará un diseño en SolidWorks inspirado en modelos existentes y en el marco teórico prácƟco de la aerodinámica. Se comenzará con la selección de un perfil aerodinámico para las alas y se realizaran una serie de suposiciones como la velocidad relaƟva, el peso y el tamaño. Una vez se tenga un modelo, estos valores se modificarán haciendo uso de un método iteraƟvo. La etapa de diseño finaliza calculando el momento ejercido por los diferentes componentes del avión respecto de su CG, ubicando con él la posición de las alas. Estos primeros pasos serán verificados con Xflr5. Este también permiƟrá obtener los valores exactos para las condiciones de vuelo del aeroplano. Posteriormente se realizará un estudio en CFD mediante XFlow para validar el modelo diseñado en un entorno más real. Después, se hablará sobre diversas formas de controlar el aparato haciendo uso de tecnología RC o el entorno de desarrollo Ardupilot. Finalmente, se realizará un breve análisis económico del proyecto, con una esƟmación de los costes si se llevara a cabo, al igual que se aproximará un número de unidades a vender para obtener rentabilidad.

This final degree project’s aim is to cover key aspects of the design and aerodynamics of a scaled down glider. To achieve this, a preliminary design will be created in SolidWorks inspired by already exisƟng models as well as by the theoreƟcal and pracƟcal environment of aerodynamics. First, an aerodynamic profile will be selected for the wings and several supposiƟons will be made, such as its relaƟve velocity, weight and its wingspan. Once a model is created, said values will be modified using an iteraƟve method. The design phase is finished with the calculaƟon of the momentum exerted by the different components of the aircraŌ relaƟve to its center of mass, allocaƟng with them the wings. These first steps will then be verified using Xflr5. This soŌware will also obtain the exact values for the sailplane’s flight condiƟons. AŌerwards, a CFD study will be conducted using Xflow in order to validate the model in a more realisƟc environment. Furthermore, several ways to control the device will be menƟoned, using RC technology as well as Ardupilots developing environment. Finally, a brief economic analysis of the project will be made, with an esƟmate of the costs if the project were to be carried out, as well as an approximate number of units to be sold in order to obtain profitability.