Extrusión de Materiales en la Fabricación Aditiva del UAV Compuesto Utilizado para Misiones de Búsqueda y Rescate
Autores: Zaharia, Sebastian-Marian; Pascariu, Ionut Stelian; Chicos, Lucia-Antoneta; Buican, George Razvan; Pop, Mihai Alin; Lancea, Camil; Stamate, Valentin Marian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Extrusión de Materiales en la Fabricación Aditiva del UAV Compuesto Utilizado para Misiones de Búsqueda y Rescate
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Fabricación
Componentes
Extrusión termoplástica
Análisis aerodinámico
Modelo de UAV
Fabricación aditiva
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los procesos aditivos utilizados en la fabricación de componentes para vehículos aéreos no tripulados (VANT), a partir de filamentos compuestos, tienen una ventaja importante en comparación con las tecnologías clásicas. Este estudio se centró en el diseño tridimensional, el análisis aerodinámico preliminar, la fabricación y el ensamblaje de componentes compuestos extruidos de termoplástico, las pruebas de vuelo y el rendimiento en búsqueda y rescate de un VANT. El modelo de VANT fue diseñado para tener la mayor resistencia estructural posible (el fuselaje tiene una estructura con marcos de refuerzo y el ala es un tri-spar), pero también teniendo en cuenta las limitaciones del proceso de extrusión de termoplástico. A partir del análisis aerodinámico preliminar del modelo de VANT, se encontró que el coeficiente de sustentación máximo de 1.2 y el coeficiente de arrastre máximo de 0.06 se obtuvieron en el ángulo de ataque de 12 grados. Después de realizar pruebas de vuelo, se puede afirmar que el modelo de VANT, con componentes fabricados por el proceso de extrusión de termoplástico, presentó alta estabilidad y maniobrabilidad, un amplio rango de velocidades y buenas características aerodinámicas. La falta de este tipo de aeronave, equipada con motores eléctricos, un sistema de gestión del tráfico y un módulo térmico diseñado para misiones de búsqueda y rescate, dentro del mercado de VANT de fabricación aditiva, valida la singularidad de la innovación del modelo de VANT presentado en el presente documento.
Descripción
Los procesos aditivos utilizados en la fabricación de componentes para vehículos aéreos no tripulados (VANT), a partir de filamentos compuestos, tienen una ventaja importante en comparación con las tecnologías clásicas. Este estudio se centró en el diseño tridimensional, el análisis aerodinámico preliminar, la fabricación y el ensamblaje de componentes compuestos extruidos de termoplástico, las pruebas de vuelo y el rendimiento en búsqueda y rescate de un VANT. El modelo de VANT fue diseñado para tener la mayor resistencia estructural posible (el fuselaje tiene una estructura con marcos de refuerzo y el ala es un tri-spar), pero también teniendo en cuenta las limitaciones del proceso de extrusión de termoplástico. A partir del análisis aerodinámico preliminar del modelo de VANT, se encontró que el coeficiente de sustentación máximo de 1.2 y el coeficiente de arrastre máximo de 0.06 se obtuvieron en el ángulo de ataque de 12 grados. Después de realizar pruebas de vuelo, se puede afirmar que el modelo de VANT, con componentes fabricados por el proceso de extrusión de termoplástico, presentó alta estabilidad y maniobrabilidad, un amplio rango de velocidades y buenas características aerodinámicas. La falta de este tipo de aeronave, equipada con motores eléctricos, un sistema de gestión del tráfico y un módulo térmico diseñado para misiones de búsqueda y rescate, dentro del mercado de VANT de fabricación aditiva, valida la singularidad de la innovación del modelo de VANT presentado en el presente documento.