Análisis, estudio y diseño del fuselaje de un drone para vuelos eficientes en entornos inclementes de alta montaña que incluye sistema capaz de transportar bloques de sal para el ganado

Garcés Gracia, David
Torres Portero, Miguel Ángel (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2018
Ingeniería de Diseño y Fabricación department, Expresión Gráfica de la Ingeniería area

Graduado en Ingeniería Mecánica

Abstract: El trabajo desarrollado, tiene como objetivo el diseño y análisis de una aeronave no tripulada con capacidad para transportar bloques de sal en un entorno de alta montaña. Para conseguirlo, se han realizado una serie de diseños y simulaciones estructurales y de ensamblaje mediante el programa Inventor. La aeronave se basa en un drone tipo multirotor propulsado mediante cuatro motores eléctricos propulsado mediante baterías tipo LIPO. Adicionalmente a la propulsión mediante los motores, se han diseñado y colocado en la aeronave unos perfiles aerodinámicos en forma de ala, que pueden moverse en conjunto con el tren retráctil, para poder en cada fase del vuelo, adoptar la posición más óptima. Dichas alas le permiten ahorrar energía durante el vuelo traslacional generando sustentación adicional. También se ha diseñado un sistema de gancho de accionamiento eléctrico para la suelta del bloque de sal a trasladar. Debido a que la aeronave se ha a diseñado para trabajar en entornos hostiles, se han implementado una serie de carcasas que la permiten operar en condiciones de lluvia, con un índice de permeabilidad 55. La aeronave está pensada para sustituir el modo de transporte de bloques de sal para alimentación del ganado en alta montaña en lugares no accesibles con vehículos terrestres, y de este modo plantear una opción alternativa al helicóptero, que es la aeronave utilizada en la actualidad con estas finalidades. Debido a que el diseño de los componentes se ha diseñado mediante el programa de dibujo inventor, se ha aprovechado las simulaciones mecánicas que dicho programa posee para comprobar cuáles son los puntos más críticos de la aeronave a plena carga, y garantizar en todo momento un Coeficiente de Seguridad y un desplazamiento máximo de los puntos más críticos previamente fijados. Finalmente, se ha obtenido una aeronave que cumple con todos los requisitos que se habían previamente establecido, y que podría llevarse a cabo con componentes que se han diseñado, aprovechando la mayor cantidad de componentes eléctricos de los ya existentes y fácilmente localizables en el mercado.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado