Anteproyecto de Aeronaves Trabajo Practico N°1

Anteproyecto de Aeronaves

Trabajo Practico N°1

Cálculo de Datos Preliminares

Indice: Pag 1.

Base de datos: Pag 2,3,4.

Ejercicio 1: | Pag 5

Gráfico 1: Pag 6.

Ejercicio 2: Pag 7.

Gráfico 2: Pag 8.

Ejercicio 3: Pag 9.

Gráfico 3: Pag 10.

Ejercicio 4: Pag 11.

Gráfico 4 : Pag 12.

Ejercicio 5: Pag 13.

Ejercicio 6 : Pag 14.

Anteproyecto de aeronaves: Pag 15.

Base de datos.

La base de datos aquí presente corresponde a una recopilación de datos correspondiente a 15 aviones distintos, la cual nos servirá para realizar nuestro “Anteproyecto de Aeronave”.

Datos Beagle B_121 Beach 77 Beech A36 Beech C23R Beech C33A

Peso Máx (Wt) 873 Kg 780 Kg 1665 Kg 1250 Kg 1383 Kg

Peso Vacío (We) 522 Kg 500 Kg 1040 Kg 777 Kg 807 Kg

Carga Útil 250 Kg 160 Kg 475 Kg 320 Kg 300 Kg

Carga Útil/ Peso Máx 0.282 0.2 0.27 0.24 0.209

Superficie Alar (Sw) 11.2 m2 12 m2 16.8 m2 13.6 m2 16.5 m2

Potencia (Pot) 150 HP 115 HP 300 HP 200 HP 225 HP

Envergadura (b) 9.45 m 9.14 m 8.38 m 10.00 m 10.00 m

Alargamiento (A) 7.97 6.96 4.18 7.352 6.06

Carga alar (W/Sw) 77.9 Kg/m2 65 Kg/m2 99.107Kg/m2 91.91Kg/m2 83.81Kg/m2

Velocidad Crucero(Vc) 175 Km/h 160 Km/h 320 Km/h 96 Km/h 100 Km/h

Velocidad Pérdida (Vs) 91 Km/h 75 Km/h 103 Km/h )6 Km/h 100 Km/h

Régimen Ascenso MSL 240 m/min 216m/min 362m/min 278m/min 279m/min

Alcance 708 Km 764 Km 1694 Km 1271 Km 957 Km

Autonomía 4 horas 3.39horas 6 horas 4.8 horas 4.4 horas

Perfil Alar NACA632-615

Cuerda Media ( C) 1.18 m 1.31 m 2.004 m 1.36 m 1.65 m

Carrera de Aterrizaje 430 m 450 m 485 m 468 m 470 m

Carrera de Despegue 451 m 440 m 490 m 479 m 487 m

Sup Horiz. de Cola (St) 3.56 m2 1.96 m2 2.74 m2 1.921 m2 2.74 m2

Sup Vertical de Cola (Sv) 2.65 m 2 2.96 m2 1.53 m2 1.39 m2 1.53 m2

Distancia entre el 25% C de Raíz de Ala

Y 25% C de Raíz de Empenaje Horiz. (lt) 3.48 m 4.67 m 3.94 m 4.63 m 4.75 m

Distancia entre 25% C de Raíz de ala

Y 25% C de Raíz Empenaje Vertical (lv) 3.81 m 4.02 m 3.89 m 4.19 m 4.69 m

Volumen Reducido de Empenaje horiz. (Vt) 0.95 0.58 0.32 0.827 0.47

Volumen Reducido de Empenaje Vertical (Vv) 0.76 0.75 0.17 0.517 0.26

Datos Cirrus SR20 Fuji FA200 Pazmany

PL-1B Piper PA-28 Piper

PA-28R

Peso Máx (Wt) 1315 Kg 1150 Kg 653 Kg 1105 Kg 1134 Kg

Peso Vacío (We) 930 Kg 650 Kg 431 Kg 613 Kg 626 Kg

Carga Útil 350 Kg 280 Kg 185 Kg 290 Kg 290 Kg

Carga Útil/ Peso Máx 0.26 0.24 0.28 0.262 0.255

Superficie Alar (Sw) 12.6 m2 14 m2 10.78 m2 15.8 m2 14.2 m2

Potencia (Pot) 200 HP 180 HP 150 HP 160 HP 180 HP

Envergadura (b) 10.85 m 9.42 m 8.53 m 10.67 m 9.14 m

Alargamiento (A) 9.34 6.33 6.7 7.2 5.88

Carga alar (W/Sw) 104.34 Kg/m2 82.14 Kg/m2 66.5 Kg/m2 69.93 Kg/m2 79.86Kg/m22

Velocidad Crucero(Vc) 275 Km/h 167 Km/h 209 Km/h 195 Km/h 230 Km/h

Velocidad Pérdida (Vs) 105 Km/h 80 Km/h 87 Km/h 79 Km/h 109 Km/h

Régimen Ascenso MSL 300 m/min 228 m/min 488 m/min 193 m/min 262.5 m/min

Alcance 1480 Km 1400Km 651 Km 1185 Km 1600 Km

Autonomía 5.5 horas 4.5 horas 3.45 horas 5 horas 5.4 horas

Perfil Alar Naca632615

Cuerda Media ( C) 1.16 m 1.48 m 1.26 m 1.48 m 1.55 m

Carrera de Aterrizaje 588 m 290 m 167 m 348 m 466 m

Carrere de Despegue 560 m 346 m 171 m 495 m 4 86 m

Sup Horiz. de Cola (St) 2.72 m2 3.28 m2 1.67 m2 2.46 m2 2.48 m2

Sup Vertical de Cola (Sv) 1.51 m2 2.47 m2 1.07 m2 1.52 m2 1.54 m2

Distancia entre el 25% C de Raíz de Ala

Y 25% C de Raíz de Empenaje Horiz. (lt) 3.02 m 4.18 m 3.55 m 3.82 m 3.82 m

Distancia entre 25% C de Raíz de ala

Y 25% C de Raíz Empenaje Vertical (lv) 3.75 m 4.36 m 3.2 m 3.89 m 3.89 m

Volumen Reducido de Empenaje horiz. (Vt) 0.56 0.65 0.43 0.35 0.35

Volumen Reducido de Empenaje Vertical (Vv) 0.38 0.66 0.25 0.32 0.32

Datos Piper PA-38 Slingsby T-67C Socata ST-10 Socata TB-29 Zlin 42

Peso Máx (Wt) 760 Kg 975 Kg 1220 Kg 1400 Kg 920 Kg

Peso Vacío (We) 510 Kg 685 Kg 723 Kg 859 Kg 600 Kg

Carga Útil 150 Kg 155 Kg 295 Kg 540 Kg 160 Kg

Carga Útil/ Peso Máx 0.197 0.169 0.24 0.38

Superficie Alar (Sw) 11.6 m2 12.6 m2 13 m2 11.9 m2 13.15 m2

Potencia (Pot) 112 HP 160 HP 200 HP 250 HP 180 HP

Envergadura (b) 10.36 m 10.59 m 9.70 m 11.9 m 9.11 m

Alargamiento (A) 9.252 8.9 7.73 8.28 6.31

Carga alar (W/Sw) 65.51 Kg/m2 77.38 Kg/m2 93.8 Kg/m2 117.6 Kg/m2 70 kg/m2

Velocidad Crucero(Vc) 190 Km/h 215 Km/h 265 m/h 268 Km/h 200 Km/h

Velocidad Pérdida (Vs) 85 Km/h 87 Km/h 100Km/h 109 Km/H 87 Km/h

Régimen Ascenso MSL 215.5m/min 270 m/min 288m/min 337 m/min 300 m/min

Alcance 867 kM 1025 Km 1300 Km 2053 Km 650 Km

Autonomía 4.1 horas 4.2 horas 4.8 horas 6 horas 4 horas

Perfil Alar Raíz 4413-6, puntera 62ª-517 NACA 632-416.5

Cuerda Media ( C) 1.119 m 1.18 m 1.34 m 1.19 m 1.44 m

Carrera de Aterrizaje 460 m 414 m 250 m 585 m 350 m

Carrere de Despegue 438 m 450 m 270 m 745 m 350 m

Sup Horiz. de Cola (St) 2.62 m2 2.27 m2 2.71 m2 2.81 m2 2.89 m2

Sup Vertical de Cola (Sv) 2.95 m2 1.61 m2 1.68 m2 1.48 m2 1.23 m2

Distancia entre el 25% C de Raíz de Ala

Y 25% C de Raíz de Empenaje Horiz. (lt) 4.64 m 3.29 m 4.47 m 4.52 m 3.81 m

Distancia entre 25% C de Raíz de ala

Y 25% C de Raíz Empenaje Vertical (lv) 4.13 m 3.82 m 4.09 m 3.98 m 3.82 m

Volumen Reducido de Empenaje horiz. (Vt) 0.85 0.49 0.73 0.82 0.46

Volumen Reducido de Empenaje Vertical (Vv) 0.43 0.35 0.39 0.38 0.24

EJERCICIO N°1

En vuelo recto y nivelado, el peso máximo del avión (Wt) es equivalente a la fuerza de sustentación producido por el mismo (L) Wt = L. Si reemplazamos “L” por su formula, obtendremos la ecuación Wt = ½ . ρ ð Vc² . Cl . Sw (ecuación B), como todos los aviones en la base de datos son de características similares, se pueden tomar los valores ½ ρ Cl, como constantes obteniendo K1 = ½ ρ Cl (ecuación c).

Si en la Ecuación B reemplazamos, con la Ecuación C, obtendremos Wt = K1 . Vc² . Sw, luego pasamos de termino el valor de Sw, y nos quedará Wt / Sw = K1 .Vc² que establece la relación lineal entre la carga alar (Wt / Sw) y la velocidad crucero al cuadrado (Vc2).

Definimos la velocidad de crucero (Vc) de nuestro avión, por promedio de todas las Vc de los aviones de la base de datos, quedando Vc = 225 Km/h = 62,5 m/s. Con este dato establecido, podemos determinar el valor de la carga alar (W/Sw), ubicándola en el eje de abscisas.

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