Diseño Óptimo del Material Compuesto de Rigidez Variable para el Ala de un Avión No Tripulado

Abstract

En la fabricación de aeronaves no tripuladas de material compuesto, el ahorro de peso es un factor de diseño preponderante que permite aumentar la autonomía de vuelo y la capacidad de carga del aparato. Dado que la geometría del vehículo no se puede modificar por cuestiones aerodinámicas, la solución consiste en el diseño de un laminado compuesto, cuya variación de espesor del material debe ser realizada en forma óptima. El objetivo de este trabajo es combinar elementos finitos para cáscaras en régimen no lineal con esquemas de optimización basados en algoritmos genéticos para determinar el laminado de rigidez variable óptimo del ala de un avión no tripulado, con el fin de minimizar el peso del avión, cumpliendo además con restricciones de tipo estructural y de manufactura. Como caso real de aplicación, se realiza el rediseño del ala de 8 metros.