Estudio numérico preliminar de la estructura en material compuesto para una aeronave tilt-rotor

Abstract

The outcome of the unmanned aerial vehicles has evidenced their use in any emergency situation. Rapid response teams carry these type of aircafts in order to take medical devices and other importants supplies to the affected areas as fast as possible. Moreover, they are suitable to find people needing rescue and to gather information with regard to the situation. They have to use both fixed wing aircrafts, with larger range and payload, and rotary-wing aircrafts, enabling vertical take-offs and landings. The Escuela Técnica Superior de Ingeniería of the Universidad de Sevilla has commenced a project to create an unmanned tilt-rotor aircraft, which combines the advantages of the two kinds of vehicle that are currently used. The principal aim is regards meeting the needs of the assistance services in this aspect, making unnecessary to choose between them and offering a fast and efficient deployment. The purpose of this document is to present the work developed to design the preliminary structure of this aircraft, made of composite materials and analyzed using the Finite Element Method.

El auge de los vehículos aéreos no tripulados ha permitido descubrir su gran utilidad ante situaciones de emergencia. Los equipos de respuesta rápida portan este tipo de aeronaves hasta las zonas afectadas con el objetivo de llevar lo más rápido posible material médico y otros suministros de vital importancia. Asimismo permiten localizar personas para su rescate y obtener información sobre el estado de la situación. Para ello se deben usar tanto aeronaves de ala fija, con mayor alcance y carga de pago, como de ala rotatoria, con capacidad de despegar y aterrizar verticalmente. La Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla ha puesto en marcha un proyecto con la intención de crear una aeronave tilt-rotor no tripulada que combine las ventajas de estos dos tipos de vehículos. Con esto se pretende cubrir las necesidades de los servicios de asistencia en relación a este ámbito, eliminando la obligación de escoger entre ellos y proporcionando una plataforma de despliegue rápido y eficaz. El objetivo de esta memoria es presentar el trabajo desarrollado para el cálculo de la estructura preliminar de dicha aeronave, realizada en material compuesto y analizada haciendo uso de un código comercial que implementa el Método de los Elementos Finitos.