diapositivas orden #1
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analisis de pesos de una aeronave lsaTRANSCRIPT
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Configuración geométrica
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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
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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
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PESOS DE LA AERONAVE PERSONAL ELECTRIC SAILPLANE 1 PAX.
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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
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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
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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
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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
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DISEÑO FINAL DEL ALA EN CAD
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Estructura de la Aeronave en CAD