Aeronaves de Ala Rotatoria - Universidad Politécnica de Madrid

Guía de Aprendizaje – Información al estudiante
Datos Descriptivos
ASIGNATURA:
Aeronaves de ala rotatoria
MATERIA:
Vehículos Aeroespaciales
CRÉDITOS EUROPEOS: 3
CARÁCTER: OBE (Obligatoria de especialidad)
TITULACIÓN: Graduado en Ingeniería Aeroespacial
CURSO/SEMESTRE 4 / 7
ESPECIALIDAD:
VA (Vehículos Aeroespaciales)
CURSO ACADÉMICO
PERIODO IMPARTICION
IDIOMA IMPARTICIÓN
2014-2015
Septiembre- Enero
Febrero - Junio
X
Sólo castellano
X
Sólo inglés
Ambos
DEPARTAMENTO:
Aeronaves y Vehículos Espaciales
PROFESORADO
NOMBRE Y APELLIDO
DESPACHO
(C = Coordinador)
Miguel Ángel Barcala (C)
Correo electrónico
EUITA
miguel.barcala@upm.es
Álvaro Cuerva Tejero
Ed. B. ETSIA
alvaro.cuerva@upm.es
Cristóbal José Gallego Castillo
Ed. B. ETSIA
cristobaljose.gallego@upm.es
Óscar López García
Ed. B. ETSIA
oscar.lopez.garcia@upm.es
Ángel Rodríguez Sevillano
EUITA
angel.rodriguez.sevillano@upm.es
CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON
NORMALIDAD LA ASIGNATURA
ASIGNATURAS
SUPERADAS
OTROS
RESULTADOS DE
APRENDIZAJE
NECESARIOS
Vibraciones.
Aerodinámica y Aeroelasticidad.
Mecánica del vuelo.
Aerorreactores.
Objetivos de Aprendizaje
COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA
Código
CE26EA05
CE27EA06
CE28EA07
CG 3
CG 9
Código
RA1. RA2. RA3. -
COMPETENCIA
Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los
sistemas de las aeronaves y los sistemas automáticos de
control de vuelo de los vehículos aeroespaciales.
Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: los
métodos de cálculo de diseño y proyecto aeronáutico; el
uso de la experimentación aerodinámica y de los
parámetros más significativos en la aplicación teórica; el
manejo de las técnicas experimentales, equipamiento e
instrumentos de medida propios de la disciplina; la
simulación, diseño, análisis e interpretación de
experimentación y operaciones en vuelo; los sistemas de
mantenimiento y certificación de aeronaves.
Conocimiento aplicado de: aerodinámica; mecánica y
termodinámica, mecánica del vuelo, ingeniería de
aeronaves (ala fija y alas rotatorias), teoría de estructuras.
Capacidad para identificar y resolver problemas
aplicando, con creatividad, los conocimientos adquiridos
Razonamiento crítico y capacidad de asociación que
posibiliten el aprendizaje continuo
NIVEL
Síntesis
Síntesis
Síntesis
Síntesis
Síntesis
RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA
Conocimiento, comprensión, aplicación, de la aerodinámica de los rotores,
las actuaciones y la estabilidad y controlabilidad de las aeronaves de las
aeronaves de alas rotatorias.
Conocimiento de los aspectos más destacados de las Cualidades de Vuelo y
los ensayos en vuelo de las aeronaves de alas rotatorias.
Conocimiento, comprensión, aplicación y análisis del diseño preliminar de
aeronaves de ala rotatoria
Contenidos y Actividades de Aprendizaje
1. Fenomenología del
vuelo con alas
rotatorias.
2. Arquitectura del
helicóptero.
3. Aerodinámica del
rotor aislado en vuelo
axial.
3. Aeromecánica del
rotor.
4. Aerodinámica del
rotor en vuelo de
avance.
5. Introducción al
problema de la
mecánica del vuelo.
6. Actuaciones.
7. Estabilidad y
Definición y tipos de AAR
Aspectos clave de las diferentes tecnologías
Complejidad de los procesos aerodinámicos /
aeromecánicos / aeroelásticos y de control en el
helicóptero como ejemplo.
Diferentes condiciones de vuelo
Envolvente de vuelo. Helicópteros, convertibles,
compuestos y ala fija.
Configuraciones
Subsistemas
Materiales empleados en helicópteros
Dimensionado estadístico de helicópteros
Teoría de cantidad de movimiento
Estados del rotor
Extensiones de la TCM a VRS y TW
Teoría del elemento de pala
Parámetros que definen el diseño aerodinámico.
Rotores óptimos.
Definición del problema aeromecánico
Descripción del paso, arrastre y batimiento
El problema de batimiento
Parámetros que definen el diseño aeromecánico
Respuesta al mando y control.
TCM. Modelo de Glauert y otros
RA1, RA2
RA1
RA1
RA1
RA1, RA2
RA1
RA1
RA1
RA1
RA1
RA1.
RA1
RA1
RA1
RA1
RA1
RA1
RA1
RA1
RA1
RA1
Teoría del elemento de pala del rotor rígido
RA1
Definición del problema de la mecánica del vuelo
Acciones y función de los diferentes elementos.
Rotor principal, rotor antipar, fuselaje,
estabilizadores.
Descripción del vuelo equilibrado, el vuelo de
maniobra.
Criterios básicos de equilibrado necesarios para
describir las actuaciones..
Estimación de la potencia requerida para el
vuelo
Actuaciones características: Efecto suelo, techo,
máxima autonomía, máximo alcance, máxima
velocidad ascensional.
Planteamiento básico del problema de la
dinámica del vuelo
Descripción de análisis lineal de la estabilidad y
respuesta al mando.
Análisis lineal de la estabilidad y la respuesta al
mando.
RA1
RA1,RA2
RA1,RA2
RA1,RA2
RA1,RA2
RA1,RA2
RA1,RA2
RA1,RA2
RA1, RA2
control.
Caso práctico 1
Caso práctico 2
Caso práctico 3
Caso práctico 4
Análisis descriptivo de los modos del helicóptero
Vuelo axial
Vuelo en avance
Actuaciones 1
Actuaciones 2
RA1
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS
UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS
CLASES DE TEORIA
CLASES
PROBLEMAS
PRACTICAS
TRABAJOS
AUTONOMOS
La lección magistral se considera básica para la transmisión de
conocimientos y para que el alumno identifique claramente a sus
profesores de referencia a quienes debe acudir para consultas o
dudas. La clase se desarrollará con ayuda de la pizarra para los
desarrollos matemáticos o aspectos análogos; pero se utilizará
profusamente el proyector de transparencias dada la gran carga
visual que tienen los conceptos a tratar, tales como partes del avión,
motores de reacción, instrumentos o misiones espaciales.
Aunque el profesor pueda, eventualmente, resolver algún problema
en clase al comienzo de cada parte de la asignatura, la mayoría de
las clases serán del tipo de problema-ayuda. En ellas se propone a
los alumnos un enunciado concreto para que lo trabajen y resuelvan
en pequeños grupos. Es deseable que a estas clases asistan dos
profesores por aula, para atender debidamente las dudas y
consultas. Este sistema fomenta el que los alumnos vayan al día y no
pierdan tiempo al comenzar la clase de problemas releyendo la
teoría que deben traer sabida.
Se desarrolla una visita en grupos a las aeronaves de alas rotatorias
con las que cuenta cada uno de los departamentos.
El trabajo autónomo de los alumnos consistirá, fundamentalmente,
en revisar y repasar los temas tratados en las lecciones magistrales,
terminar los problemas propuestos en las clases de problemas y
trabajar sobre ejercicios y trabajos cuyos enunciados se hayan
repartido.
TRABAJOS EN
GRUPO
TUTORÍAS
Los profesores estarán disponibles en sus despachos para atender
las consultas de los alumnos durante las horas estipuladas
reglamentariamente.
RECURSOS DIDÁCTICOS
Apuntes de clase.
BIBLIOGRAFÍA
RECURSOS WEB
EQUIPAMIENTO
Bramwell, A. R. S., Done, G., Balmford, D. Bramwell’s.
“Helicopter Dynamics”, AIAA and Butterworth-Heinemann,
2001
Cooke, A. K., Fitzpatrick, E.W.H., “Helicopter Test and
Evaluation”, AIAA, 2002
Cuerva, A., Espino, J.L., López García, O., Meseguer, J., SanzAndrés, A., “Teoría de los Helicópteros”, Serie de Ingeniería y
Tecnología Aeroespacial, Universidad Politécnica de Madrid,
2008
Seddon, J., Newman, S., “Basic Helicopter Aerodynamics: An Account
of First Principles in the Fluid Mechanics and Flight Dynamics of the
Single Rotor Helicopter“ (AIAA Education), AIAA, 2001
Leishman, J. G., “Principles of Helicopter Aerodynamics”, Cambridge
Aerospace Science. Cambridge University Press, 2002
Padfield, G. D., “Helicopter Flight Dynamics: The Theory and Application
of Flying Qualities and Simulation Modeling”, AIAA, 1996
Está previsto utilizar la plataforma moodle para la publicación y difusión
de material didáctico que los alumnos puedan necesitar, tales como
apuntes, enunciados y solución de ejercicios, etc. También se
publicarán los horarios de tutorías, calendarios, grupos de prácticas y
otra información relevante.
El Departamento de Aerotecnia dispone de un Bo105. El Departamento
de Vehículos Aeroespaciales dispone de un helicóptero Alouette III y
diversos componentes de helicópteros tanto en aleación de aluminio
como en materiales compuestos.
Cronograma de trabajo de la asignatura
Semana
Actividades Aula
Laboratorio
Trabajo Individual
Trabajo en Grupo
Actividades
Estudiar teoría
Completar problemas
Resolución de problemas
en clase por grupos
Examen final
Convocatoria de enero
Evaluación
1 a 15
Hacia
semana 7
Lecciones y problemas
Visita a aeronave de ala
rototatoria. Ed. B de la
ETISA. Helicóptero de la
EUITA.
Otros
Sistema de evaluación de la asignatura
EVALUACION
Relacionado
Ref
IA1
INDICADOR DE LOGRO
con RA:
Obtener una nota igual o mayor a 5.0 en el examen final.
RA1, RA2 y
RA3
EVALUACION SUMATIVA
BREVE DESCRIPCION DE LAS
ACTIVIDADES EVALUABLES
Examen final
PESO EN LA
MOMENTO
hacia la 15ª
semana
LUGAR
Aulas de
examen
CRITERIOS DE CALIFICACIÓN
La nota final de la asignatura se obtendrá en un examen final.
9
CALIFICACIÓN
100%