Desarrollo de metodología y aplicación informática para cálculo de actuaciones certificadas en despegue de aviones de transporte civil

Abstract

El despegue es de las maniobras más peligrosas y complejas que realiza un avión. Por ello, para realizarlo con la máxima seguridad posible existe una extensa cantidad de condiciones que el fabricante del avión debe asegurar que se cumplan, recogidas en las distintas normas de aviación que existen. Surge entonces la idea de realizar una herramienta informática que, sin exigir una excesiva cantidad de datos y parámetros, y pensada para un uso ingenieril de análisis, sea capaz de dar una aproximación suficientemente correcta de las actuaciones en el despegue de un avión comercial, definidas por la norma. Entonces, este proyecto consiste en la creación de dicha herramienta o aplicación. Para ello el proyecto se divide en diferentes capítulos, cada uno con un objetivo distinto, con el fin de organizar de forma coherente esta memoria. Lo primero sería realizar un estudio de la normativa vigente aplicable a las actuaciones en despegue de aeronaves comerciales de tamaño medio grande, en este caso se tendrán en cuenta la normativa europea y la normativa americana. Después, se pasaría a construir un modelo dinámico sencillo pero lo suficientemente completo como para que se aproxime a la realidad y nos ofrezca buenos resultados al resolverlo. El siguiente punto sería buscar una solución analítica de este modelo e implementar una solución numérica con ayuda de un programa informático de cálculo. Una vez hemos logrado esto, comenzaremos a crear una aplicación cuya base sea el modelo que hemos creado anteriormente. Se buscará crear una interfaz sencilla y amigable para el usuario, y que ofrezca buenos resultados dentro de lo esperado para un modelo aproximado. Finalmente, con nuestra aplicación ya terminada, probaremos su alcance y efectividad mediante dos ejemplos de aviones comerciales populares, un turbofán y un turbohélice, y compararemos nuestros resultados con valores reales de estos aviones. Acto seguido, a la vista de los resultados, emitiremos unas conclusiones finales sobre el proyecto.

Take-off is one of the most dangerous and complex maneuvers that an aircraft can perform. For that reason, to be able to do it with the maximum security, there are an extensive quantity of conditions that the manufacturer must ensure to be fulfil, reunited in the different aircraft standards that exist. The idea is to create an informatic app that, without demanding an excessive quantity of data or parameters, and designed for an engineering use, be able to give a good approach of the take-off performances of a commercial aircraft, defined in the standards. So, this project consists in the creation of that app. For this, the project is divided into different chapters, each with a different objective, in order to organize this report in a coherent way. First, we will carry out a study of the current regulations applicable to the take-off performances of medium-large commercial aircraft, in this case European regulations and American regulations will be taken into account. Afterwards, we would go on to build a simple but complete dynamic model so that it approximates reality and offers us good results when solving it. The next point would be to find an analytical solution to this model and implement a numerical solution with the help of a computer calculation program. Once we have achieved this, we will begin to create an application based on the model that we created previously. We will seek to create a simple and friendly interface for the user, and that offers good results, always considering that we are talking about an approximate model. Finally, with our application complete, we will test its range and effectiveness using two popular commercial aircraft examples, a turbofan and a turboprop, and compare our results with actual values from these aircraft. Then, in view of the results, we will issue final conclusions about the project.