Trabajos Prácticos de Aerodinámica I

Trabajos Prácticos de
Aerodinámica I
Apellido: Villalba
Nombres: Pablo D.
Matrícula: 200304053
Año: 2012
Carrera: IA
Cátedra de Aerodinámica I
Departamento de Aeronáutica
Fac. de Cien. Ex. Fís. Y Nat.
Universidad Nacional de Córdoba
TRABAJO PRÁCTICO
AERODINÁMICA I
TÍTULO: Relevamiento de
características de un avión
Trabajo Práctico Nº 1
Documento:
2012
Fecha realización: 16/ 03 /2012
TP Original
Fecha entrega:
TP Recuperado
Alumno: Villalba Pablo D.
FECHA
OBSERVACIONES
CONTROLADO
POR
Motivos rechazo:
RESOLUCIÓN FINAL:
Aprobado Fecha:
Rechazado Fecha:
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Firma:
Firma:
____________
30/ 03 /2012
TRABAJO PRÁCTICO Nº 1
Objetivo
Repaso de ecuaciones de atmósfera estándar. Determinación y cálculo de parámetros
geométricos de alas.
Ejercicio Obligatorio
Seleccionar un avión biturbohélice de la siguiente lista (se recomienda utilizar el libro JANE’S).
Relevar sus dimensiones, performances y características principales. Dibujar las tres vistas a
escala en formato IRAM A4 o A3. Este avión será utilizado en los prácticos siguientes.
Lista de aviones para elegir:
Embraer EMB-110P2A Bandeirante
Embraer EMB-120 Brasilia
Airtech CN-235
Fokker 50
Casa C-212 Serie 200 Transporte
Otras Alternativas
Desarrollo
Se seleccionó para el desarrollo del presente trabajo práctico, una aeronave que no se
encuentra en la lista arriba mencionada. Dicha aeronave es el De Havilland Canada DHC-6
Twin Otter-300, avión emblemático de la FUERZA AEREA ARGENTINA.
El de Havilland Canada DHC-6 Twin Otter («doble nutria» en inglés) es un avión de pasajeros
STOL y avión utilitario desarrollado por la compañía canadiense de Havilland Canada. Es
considerado a menudo el programa aeronáutico con más éxito de la historia de Canadá.
El tren de aterrizaje triciclo fijo, sus habilidades STOL y su relativamente alta tasa de ascenso lo
han convertido en un exitoso avión de carga, de pasajeros regionales y de evacuación médica
(MEDEVAC). Además, el Twin Otter es popular en las operaciones de paracaidismo,
disponiendo de una capacidad para 22 saltadores (una carga relativamente grande respecto a
otros aviones). Actualmente, el Twin Otter es usado en paracaidismo en Suecia, Finlandia,
Noruega, España, Australia y Estados Unidos.
Su diseño y desarrollo
El desarrollo del avión comenzó en 1964, con el primer vuelo el 20 de mayo de 1965. La
compañía de Havilland Canada había estado buscando un reemplazo para el monomotor de
Havilland Canada DHC-3 Otter. Dos motores no sólo proveían mayor seguridad sino que
aumentaban la capacidad de carga, manteniendo su capacidad para despegues y aterrizajes en
pistas cortas. Las características de diseño con flaps huecos de doble ranura de borde de fuga y
alerones que podían ser inclinados simultáneamente con los flaps, mejoraban las cualidades
STOL. La disponibilidad de los motores turbohélice de 500 HP Pratt & Whitney de United
Aircraft of Canada, a finales de los años 50, hizo posible el concepto de un bimotor. Para los
operadores de montaña, el aumento de la fiabilidad que proporcionaba un bimotor
turbohélice lo convirtió inmediatamente en una alternativa popular al Otter monomotor a
pistón que había estado volando desde 1951.
Los primeros aviones construidos fueron bautizados "Serie 1", indicando que eran prototipos.
La producción inicial en salir al mercado se denominó "Serie 100", con números de serie desde
7 a 115 inclusive. En 1968 la producción de la "Serie 200" comenzó con el número de serie 116.
Los cambios que se hicieron al inicio de la producción de la "Serie 200" incluían una mejora de
las características STOL, agregando una proa alargada que contenía mayor espacio para
equipaje (excepto en los aviones equipados con flotadores) y agregando una puerta más
grande en el compartimento de equipaje trasero. Todos los aviones de la Serie 1, 100, y 200 y
sus variantes (110, 210) fueron equipados con motores 550 HP PT6A-20.
En 1969, se presentó la "Serie 300", comenzando con el número de serie 231. Tanto las
prestaciones de vuelo, como la capacidad de carga, se incrementaron incorporando motores
más potentes PT6A-27. Este cambio trajo consigo la variante del modelo con más éxito por
mucho, con 614 aviones de la "Serie 300" y sus sub-variantes (Series 310, 320, etc.) vendidos
antes de que la producción terminara en 1988.
Servicio operativo (civil)
Los Twin Otter pueden ser entregados de fábrica directamente con flotadores, esquíes o tren
de aterrizaje triciclo fijados, haciéndolos apropiados para ser usados como aeroplanos de
montaña en áreas norteñas y remotas de Canadá y Estados Unidos, especialmente en la zona
de Alaska. Muchos Twin Otter todavía sirven en el extremo norte, pero también pueden ser
encontrados en África, Australia, Antártida y otras regiones donde estos aviones son
excelentes medios de transporte. Su versatilidad y maniobrabilidad los han hecho populares en
áreas de difícil vuelo, incluyendo Papúa Nueva Guinea.
En Noruega, el Twin Otter ha abierto el camino al uso de aeropuertos con pista muy corta,
conectando las áreas rurales con las grandes ciudades con relativa fiabilidad, realizando en
servicio en rutas comerciales hasta el año 2000. Durante el período de uso en Noruega, la flota
de Twin Otter logró más de 96.000 ciclos (despegue, vuelo, aterrizaje) por año.
En agosto de 2006, un total de 349 Twin Otter (de todas las variantes) permanecían en servicio
en todo el planeta. Los mayores operadores incluían: Libyan Arab Airlines (16), Maldivian Air
Taxi (17), Trans Maldivian Airways (15), Kenn Borek Air (17) y Scenic Airlines (11). Un poco más
de 115 aerolíneas operaban pequeños números de aviones.
Servicio operativo (militar)
Argentina
La Fuerza Aérea Argentina utiliza estas unidades en la Patagonia, afectadas a los vuelos de
fomento de LADE. Su base de operaciones es la IX Brigada Aérea Comodoro Rivadavia,
perteneciendo al Grupo Aéreo 9.
Una unidad forma parte del Escuadrón Aeromóvil Águila, afectado a operaciones antárticas,
desplegado en Base Marambio.
Estados Unidos
La Fuerza Aérea de Estados Unidos opera el Twin Otter para la Academia de la Fuerza Aérea de
Estados Unidos.
Chile
La Fuerza Aérea de Chile opera estos aviones como plataforma de transporte y rescate.
Nueva producción
Después de que la producción terminara, los útiles restantes fueron comprados por Viking Air,
de Victoria, Columbia Británica, que fabrica piezas de recambio para la mayor parte de la línea
anterior de de Havilland. El 24 de febrero de 2006, Viking compró a Bombardier Aerospace el
certificado de tipo de todos los diseños originales de Havilland fuera de producción, del de
Havilland Canada DHC-2 Beaver al de Havilland Canada DHC-7, lo que le proporciona a Viking el
derecho exclusivo a fabricar aviones nuevos.
El 17 de julio de 2006, en el Farnborough Air Show, Viking Air anunció su intención de ofrecer
el Twin Otter “Serie 400”. El restablecimiento de la producción dependía de su capacidad para
conseguir suficientes pedidos iniciales.
En abril de 2007, Viking anunció que recomenzaría la producción del Twin Otter con un motor
PT6A-34/35, más potente. En ese momento Viking tenía 27 pedidos y opciones de compra a su
disposición. En fecha 2007, se habían aceptado 43 pedidos y se ha establecido una nueva
fábrica en Calgary, Alberta, con la intención de comenzar la producción en diciembre de 2007.
Los componentes son fabricados en Victoria y luego enviados a Calgary para su ensamblaje.
El 18 de marzo de 2008, Viking anunció la firma de un contrato por importe de 14.3 millones de
dólares estadounidenses, para suministrar tres nuevos aparatos DHC-6 Twin Otter, "Serie 400",
para el uso del equipo oficial de paracaidismo del Ejército de los Estados Unidos, conocidos
como Golden Knights.
El equipo reemplazará así la flota existente a la fecha de dos Twin Otter "Serie 300",
denominados UV-18B, comprados nuevos a de Havilland Canada en 1979; por los tres nuevos
aparatos y un Pilatus Porter.
La entrega del primero tendrá lugar en 2010 y los dos siguientes en 2011.
DATOS TECNICOS
Siglas
b
Designación
Valor [Unidades]
Longitud
51 [ft] 9[in]
15,77 [m]
Altura
19 [ft] 6 [in]
5,9 [m]
65 [ft]
19,8 [m]
Envergadura
2
2
Sw
Superficie alar
2
Alargamiento
CR
Cuerda raíz
6 [ft] 11 [in]
2,1 [m]
Ct
Cuerda puntera
6 [ft] 11 [in]
2,1 [m]
b /Sw
420 [ft ]
39 [m ]
10
Perfil Raíz
NACA 63A516 mod
Perfil puntera
NACA 63A516 mod
Envergadura empenaje horizontal
21 [ft] 4 [in]
6,5 [m]
Cuerda empenaje horizontal
4 [ft] 11 [in]
1,5 [m]
2
Superficie empenaje horizontal
95 [ft ]
Volumen de cabina
384 [ft ]
Equipaje de nariz
38 [ft ]
Equipaje de popa
3
2
8,81 [m ]
3
10,87 [m ]
3
1,07 [m ]
88 [ft ]
3
2,5 [m ]
18 [ft] 5 [in]
5,6 [m]
59 [in]
1,5 [m]
Trocha
12 [ft] 7 [in]
3,83 [m]
Distancia entre tren principal y nariz
14 [ft] 10 [in]
4,51 [m]
Distancia entre motores
18 [ft] 8 [in]
5,68 [m]
Peso vacío
7000 [lb]
3363 [kg]
Peso máximo de despegue
12500 [lb]
5670 [kg]
Capacidad de combustible
380 [gal. EEUU]
1430 [lts]
90 [gal/h]
340 [lts/h}
Longitud de cabina
Altura de cabina
Flujo de combustible
Combustible
Tipo de motor
Potencia de un motor
Fabricante de la hélice
Diámetro de la hélice
Velocidad de la hélice
Paso de la hélice completa
3
3
Jet A / Jet A1
2 Pratt & Whitney PT6A-27 turbohélice
620 [CV]
460 [KW]
Hartzell - 3 palas
8 [ft] 6 [in]
2,6 [m]
Velocidad constante
Con sistema reversible
Tripulación
mínimo 1, comúnmente 2
Auxiliar de vuelo
si hay más de 19 pasajeros
Capacidad
máximo 22 pasajeros
VELOCIDADES
Siglas Designación
Valor [Unidades]
VMC
Velocidad mínima de control
66 [knots]
122,2 [km/h]
VNO
Velocidad nunca exceder
255 [knots]
472 [km/h]
VR
Velocidad de rotación (flaps 10, 12.500 libras)
90 [knots]
166,7 [km/h]
V2
Velocidad Seguridad de despegue (flaps 10, 12.500 libras)
95 [knots]
176 [km/h]
Velocidad de penetración en aire turbulento
130 [knots]
240,7 [km/h]
Velocidad máxima de operación
170 [knots]
314,8 [km/h]
VX
Con mejor ángulo de ascenso con dos motores
95 [knots]
176 [km/h]
VY
Mejor velocidad de subida con dos motores
105 [knots]
194,4 [km/h]
Mejor velocidad de ascenso con un motor
82 [knots]
151,8 [km/h]
Mejor velocidad de planeo, ambos motores inoperativos
120 [knots]
222,2 [km/h]
flaps a 8 º
100 [knots]
185,2 [km/h]
flaps a 17º
93 [knots]
172,2 [km/h]
flaps a 26º
93 [knots]
172,2 [km/h]
flaps a 37º
85 [knots]
157,4 [km]
Velocidad de ascenso con dos motores
1600 [ft/min]
8,13 [m/s]
Velocidad de ascenso con un motor
340 [ft/min]
1,73 [m/s]
VMO
VYSE
VFE
Máxima velocidad con flaps extendidos a:
PERFORMANCE
Siglas
Designación
Valor [Unidades]
Velocidad máxima
183 [knots]
338 [km/h]
Velocidad de crucero máxima
170 [knots]
315 [km/h]
1600 [ft/min]
8,1 [m/s]
Techo de servicio
26700 [ft]
8140 [m]
Alcance con 1135 [kg] de carga útil
700 [nm]
1297 [km]
Régimen de ascenso
Libros:
Jane's World's Aircraft 2004.2005
Aerodinámica I – Bonvin/Serra
Links:
http://www.airliners.net/aircraft-data/stats.main?id=136
http://www.ae.illinois.edu/m-selig/ads/aircraft.html
http://es.wikipedia.org/wiki/De_Havilland_Canada_DHC-6_Twin_Otter