Diseño de superficies de control y análisis de estabilidad de un UAV para monitoreo superficial de volcanes

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dc.contributor.advisorBravo Mosquera, Pedro David
dc.contributor.authorPulido Cano, Brayan Stip
dc.creator.emailbspulidoc@libertadores.edu.cospa
dc.date.accessioned2019-12-10T18:32:01Z
dc.date.available2019-12-10T18:32:01Z
dc.date.created2019
dc.descriptionEn este trabajo se presenta el análisis de estabilidad de una aeronave no tripulada, la cual tiene como misión principal el monitoreo de actividad volcánica. Dicha aeronave, llamada URCUNINA-UAV, pretende mitigar catástrofes volcánicas, y carece de un estudio de estabilidad para su futura fabricación y operación. Se realizó el estudio de estabilidad dinámica del URCUNINA-UAV, el cual determinó el comportamiento de la aeronave en situaciones de perturbaciones generadas por las condiciones en las cuales se pretende operar, específicamente en lo concerniente al posicionamiento, es decir, se evaluó si la aeronave es capaz de eliminar y superar las perturbaciones sufridas en el transcurso de su misión de manera efectiva. La estabilidad es la conclusión de una cadena de requisitos que permiten a la aeronave recuperarse de la perturbación, o condición de vuelo que se quiera analizar. Para esto, uno de los aspectos a tener en cuenta, es la distribución de pesos que determinará la ubicación adecuada del centro de gravedad de la aeronave. Otro aspecto importante es el control de la aeronave, por tal razón, fue necesario diseñar las superficies de control de la misma, debido a que estas modifican las distribuciones de presión en el UAV, creando fuerzas y momentos que producen movimientos de viraje en la aeronave. En este proyecto, se realizó el estudio de estabilidad dinámica a través de una serie de modelos con ecuaciones lineares. Estos modelos permitieron el análisis en las diferentes etapas de su misión, dando prioridad a las siguientes condiciones de vuelo: * Estabilidad antes y después del despegue. * Estabilidad en el techo máximo de operación. (Crucero). * Comportamiento a diferentes ángulos de ataque. Como el modelo presento cambios en las variables de control y de estado, fue necesario estimar las derivadas de estabilidad y control pues son la representación matemática de los cambios de fuerzas y momentos aerodinámicos. Cabe resaltar que la estimación de las derivadas de estabilidad fue realizada a través de simulaciones en el software Tornado.spa
dc.description.abstractIn this project, the stability analysis of an unmanned aircraft is presented, whose main mission is the monitoring of volcanic activity. This aircraft, called URCUNINA-UAV, aims to mitigate volcanic catastrophes, and lacks a stability study for its future manufacture and operation. The URCUNINA-UAV dynamic stability study was carried out, which determined the behavior of the aircraft in disturbance situations generated by the conditions in which it will operate, specifically with regard to positioning, i.e. it was evaluated if the aircraft was able to eliminate and overcome the disturbances suffered in the course of his mission effectively. Stability is the conclusion of a chain of requirements that allow the aircraft to recover from the disturbance, or flight condition that it wants to analyze. For this, one of the aspects to take into account, is the distribution of weights that will determine the appropriate location ofthecenterofgravityoftheaircraft.Anotherimportant aspectisthecontroloftheaircraft, for this reason it is necessary to design the control surfaces of the same, because these modify the pressure distributions in the UAV, creating forces and moments that produce turning movements in the aircraft. In this project, the study of dynamic stability was carried out through a series of models with linear equations. These models allowed the analysis that was made to the aircraft in the different stages of its mission, giving priority to the following flight conditions: * Stability before and after takeoff. * Stability in the maximum ceiling of operation. (Cruise). * Behavior at different angles of attack. As the model presented changes in the control and state variables, it was necessary to estimate the stability and control derivatives, since they are the mathematical representation of the changes of forces and aerodynamic moments. It should be noted that the estimation of the stability derivatives was made through simulations in the Tornado software.spa
dc.formatPDFspa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11371/2236
dc.language.isospaspa
dc.publisherFundación Universitaria Los Libertadores. Sede Bogotá.spa
dc.rights.accesoAbierto (Texto Completo)spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.subject.lembMecánica de fluidosspa
dc.subject.lembFuerzas aerodinámicasspa
dc.subject.lembIngeniería Hidráulicaspa
dc.subject.lembEstadística diferencialspa
dc.subject.proposalAeronave-Estabilidad dinámicaspa
dc.subject.proposalAeronave Urcunina (UAV)spa
dc.subject.proposalCorrelación de fuerzasspa
dc.subject.proposalAnálisis de sistemasspa
dc.subject.subjectenglishAircraft-Dynamic Stabilityspa
dc.subject.subjectenglishForce correlationspa
dc.subject.subjectenglishForce correlationspa
dc.subject.subjectenglishSystem analysisspa
dc.titleDiseño de superficies de control y análisis de estabilidad de un UAV para monitoreo superficial de volcanesspa
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisspa
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