definitivo


Trabajo de Actuaciones de Vuelo: B767-300ER

Aerodinámica y Mecánica del Vuelo










Objetivos del Trabajo

El fin de este trabajo es calcular las actuaciones básicas de un avión a reacción comercial, ya sea de carga o de pasajeros, que en nuestro caso se trata del B767-300ER
Para comenzar estableceremos una serie de hipótesis simplificadoras con las que trabajaremos:
Vuelo de crucero.Consideramos que el movimiento del avión se está realizando en vuelo uniforme, rectilíneo y estacionario.
Vuelo simétrico; no existen fuerzas laterales, es decir, no hay guiñada ni alabeo.
Vuelo en atmósfera estándar internacional (ISA).
El plano alar es el único elemento que produce sustentación. Teniendo en cuenta la parte del fuselaje entre las alas.
Se tendrá en cuenta fenómenos de compresibilidadsiempre que el avión vuele del orden de M≥0.4 sin superar el Mach crítico.
Las fuerzas que actuarán sobre la aeronave a lo largo del trabajo serán:
Resistencia (D)
Sustentación (L)
Peso (W) En Newtons
Empuje (E)









Índice
Objetivos del Trabajo 1
1. Características y Actuaciones Reales del Avión 3
1. Aerodinámica y Propulsión 3
1.1. Coeficiente de resistencia parásita (CDO) y factor deOswald (e) del avión 3
1.2. Polares del avión en configuración limpia (vuelo de crucero) 4
1.3. Curvas de empuje necesario y de empuje disponible 6
2. Vuelo de Crucero 8
2.1. Velocidad mínima de vuelo horizontal 8
2.2. Envolvente de vuelo horizontal 10
2.3. Altitud de velocidad máxima, Velocidad máxima y Mach máximo de vuelo 11
3. Vuelo Ascendente 11
3.1. Velocidad de subida 11
3.2. Velocidad máxima yóptima de subida 12
3.3. Ángulo máximo y óptimo de subida 13
3.4. Techo teórico y techo práctico 14
3.5 Tiempos de subida a techo 15
La función representa el tiempo mínimo utilizado para alcanzar una altura determinada. Estas gráficas tenderán asintóticamente al techo teórico del avión. 15
4. Autonomía y Alcance 16
4.1 Autonomía máxima 16
4.2 Alcance máximo 17
5. Vuelo descendente 19
5.1Velocidad de descenso 19
5.2 Velocidad de descenso mínima y óptima 20
5.3 Ángulo máximo y óptimo de bajada 21
5.4 Coeficiente de planeo 23
6. Conclusiones 24



1. Características y Actuaciones Reales del Avión
Comenzaremos detallando los distintos datos técnicos relevantes para nuestro trabajo y que caracterizan el avión objeto de estudio. El motor que hemos tomado para realizar nuestro trabajo es elGeneral Electric CF6 80C2. Los otros posibles motores que podría montar el B767-300ER son: Rolls-Royce RB211 o el P&W PW4000-94.

Dimensiones

Pesos

Actuaciones reales
S [m2]
283,3

WTOM [kg]
186880

Smáx [km]
11070
b [m]
47,6

WOE [kg]
90011

tmáx [h]
13
A
8,00

WPL [kg]
43799

Hmáx [km]
11,89
Λ
31,5

WFM [kg]
133810

Vmáx [km/h]
913
Long.[m]
54,9




Mmáx
0,86
Empujes

Pesos del trabajo

Vcrucero[km/h]
851
Emáx [N]
552000

W1 [kg]
186880

Consumo
E85% [N]
469200

W2 [kg]
111315

cec[kg/Ns×10-6]
8,7


1. Aerodinámica y Propulsión

1.1. Coeficiente de resistencia parásita (CDO) y factor de Oswald (e) del avión
La resistencia parásita será la resistencia independiente de la sustentación del avión. Ésta incluye la resistencia de fricción y la de presión de todos los elementos. Se calculacomo:

Donde tomaremos:

Calcularemos el factor de Oswald ayudándonos de la siguiente ecuación:

Para nuestro avión hemos obtenido:

1.2. Polares del avión en configuración limpia (vuelo de crucero)
La configuración limpia se considera cuando el avión vuela en régimen de crucero con el tren de aterrizaje y los flaps recogidos.
Los métodos para obtener las gráficas de las polares del avión dependen desi éste está volando en régimen compresible o incompresible.
Para la representación de la polar en régimen incompresible utilizaremos el método descrito en el libro “Methods for estimating drag polars of subsonic airplanes”, de Roskam. A continuación se expone brevemente:

Donde “A” es el alargamiento y “e” es el factor de Oswald. El primer término del segundo miembro es el correspondiente a la...