Publication: Análisis estructural de una pala del rotor de un helicóptero medio
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Publication date
2010-06
Defense date
2010
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Abstract
Este proyecto consiste en el diseño preliminar de la pala de un helicóptero medio.
El rotor es el componente que proporciona la sustentación al helicóptero para que éste
pueda volar. Es el encargado de producir todos los desplazamientos para que el
helicóptero pueda moverse. Por eso, el rotor es uno de los elementos constitutivos más
importantes del helicóptero. El objetivo más claro que persigue este proyecto es el análisis de una pala de
helicóptero empleando un modelo analítico. Para alcanzar este objetivo global se han
definido los siguientes objetivos concretos:
- Obtención de los parámetros característicos de un helicóptero medio mediante
aproximaciones obtenidas con datos de helicópteros reales.
- Obtención aplicando la teoría de materiales compuestos de pared delgada de los
parámetros característicos de la sección (rigidez y masa específica).
- Resolución del cálculo estático aplicando la teoría de vigas rotatorias y de
materiales compuestos de pared delgada.
- Resolución del cálculo dinámico para diseñar la pala para evitar la resonancia en
la misma utilizando la teoría de vigas rotatorias. El proyecto está estructurado en ocho capítulos y dos anexos.
En el presente capítulo de expone la motivación que lleva a la realización de este
proyecto. También se fijan unos objetivos que se buscan alcanzar así como se hace una
breve descripción de la estructura del proyecto.
En el segundo capítulo se realiza una breve descripción del helicóptero, así como
se muestra la historia de la evolución de este.
En el tercer capítulo se explica concretamente sobre el rotor, como elemento
principal de estudio donde se describe su terminología, los tipos de rotores, los perfiles
aerodinámicos y la pala.
En el cuarto capítulo se obtienen los parámetros característicos para un
helicóptero de transporte medio utilizando correlaciones obtenidas mediante datos
reales de helicópteros y otras aportadas por la bibliografía.
En el quinto capítulo se calculan los parámetros de la sección utilizando la teoría
de materiales compuestos de pared delgada.
En el sexto capítulo se presenta el cálculo estático. Se realizan todos los
desarrollos teóricos necesarios para la resolución de la ecuación de la elástica, así como
la obtención de los esfuerzos y comprobación de la resistencia. Por último se presenta
en método de resolución de la ecuación de la elástica.
Con el séptimo capítulo se desarrolla en análisis de vibraciones. Se muestra el
desarrollo teórico para la obtención de las formas propias. Frecuencias propias, y
regímenes de resonancia.
En el octavo capítulo se presentan las conclusiones obtenidas tras la realización
del proyecto así como se plantean posibles trabajos futuros y mejoras del diseño de la
pala.
Finalmente se muestra la bibliografía consultada para la ejecución de este
proyecto. En los dos anexos se encuentra el programa realizado en el entorno Matlab y
las principales características de algunos helicópteros comerciales similares al objetivo
del diseño de este proyecto.
Description
Keywords
Helicópteros, Rotores, Aerodinámica