Aeronaves / 2024
Insomnio
El primer avión de DIANA, impreso en 3D en LW-PLA casi por completo. Voló en el XtraChallenge 2024 con más de 200 pelotas de ping pong dentro.
- Aeronave
- Insomnio
- Curso
- 2023/24
- Competición
- XtraChallenge 2024
- Resultado
- Premio a la mayor carga de pago
- Hoja
- 1 / 3
Datos técnicos
Geometría
| Envergadura | 2.201 mm |
|---|---|
| Longitud | 1.518 mm |
| Superficie alar | 0,449 m² |
| Estrechamiento | 0,25 |
| Cuerda media aerodinámica | 218 mm |
| Forma en planta | Ala en flecha |
| Perfil del ala | ED216Frente al AG17 y el AG19, por eficiencia y entrada en pérdida más progresiva |
| Cola | En V |
| Perfil de la cola | NACA 0012 |
| Superficies de control | Flaperones (alerón y flap en la misma superficie) |
Masas
| Masa en vacío | 1,325 kg |
|---|---|
| Carga de pago máxima de diseño | 2,175 kg |
| Masa máxima al despegue | 3,5 kg |
| Carga en competición | Más de 200 pelotas de ping pong y una bola de billar |
Prestaciones
| Velocidad de crucero | 15 m/s |
|---|---|
| Distancia de despegue | 15 m, teórica a masa máxima |
| Coeficientes | CL0 = 0,6 · CD0 = 0,02 · CL/CD = 80 a 7° |
Propulsión
| Motor | Emax GT2820 985KV |
|---|---|
| Hélice | Aero-naut CAM Carbon Light 10x7 |
| Batería de potencia | Tattu FunFly 3S, 1.300 mAh, 100C |
Aviónica
| Emisora y receptor | Turnigy 9X, 9 canales |
|---|---|
| Controladora de vuelo | Ninguna |
| Telemetría | Ninguna |
| Servos | MG90S |
| Batería de mandos | Gens Ace 2S, 800 mAh |
| Alimentación de 5 V | UBEC |
Estructura y fabricación
| Método | Cerca del 90 % impreso en 3D en LW-PLA |
|---|---|
| Alas | Piel y estructura interna en una sola pieza impresa, en cuatro tramos de menos de 30 cm |
| Refuerzos del ala | Tubo de aluminio reforzado con barra maciza de acero |
| Empenaje | Tubo de aluminio |
| Tren de aterrizaje | Barra de acero, de fabricación propia |
| Coste del prototipo | 317,82 € (unos 120 € de material y 198 € de electrónica) |
| Banco de pruebas | Propio, con galga extensiométrica, sensor de corriente y tensión y sensor láser de régimen, gobernado por Arduino |
Cómo se hizo
Diseño
La estrategia era sacar la máxima puntuación en la prueba de carga ligera, y para eso había que maximizar el volumen de carga. La estructura interna del fuselaje estorbaba, así que se fusionó con la carga: el diámetro interior y la geometría del fuselaje se optimizaron para que cupiera el mayor número posible de bolas. La cola es en V por eficiencia, y las alas se imprimieron en 3D.
Construcción
Casi todo el avión se imprimió en LW-PLA. Las alas y el empenaje se imprimieron en capas continuas y el fuselaje era un cilindro de poco espesor. Cada ala se dividía en cuatro tramos de menos de 30 cm, de la raíz a la punta, impresos en vertical. Cada impresión tardaba entre 8 y 10 horas, y el LW-PLA es delicado: muchas piezas salían mal y había que repetirlas. El avión se diseñó para que todas sus partes se pudieran imprimir.
Hubo dos iteraciones del diseño. La segunda fue la que se llevó a la competición.
Qué falló y cómo se resolvió
Refuerzos del ala. Los de aluminio no aguantaban el peso del avión. Se reforzaron con barras de acero hueco en las uniones.
Tren de aterrizaje. No quedaba recto. Se le dio un diedro, como a los trenes reales, y se deformó lo justo para que el avión rodara recto.
Ángulo de la cola en V. Era demasiado horizontal: dejaba poca superficie vertical y el avión perdía estabilidad en todos los ejes. Se cerró el ángulo entre las dos superficies.
Batería. La elegida no daba para un vuelo completo y fue la causa de una caída del avión.
Centro de gravedad con carga. La medición falló y dejaba el avión inestable. Se compensó añadiendo carga en la punta.
Trampilla de carga. La apertura del fuselaje para meter la carga estaba mal diseñada. Se resolvió con cinta.
Recorrido de los alerones. El ángulo máximo programado era demasiado pequeño para corregir el avión en el despegue y en vuelo. Se programó uno mayor.
En Valencia
El Insomnio acabó último en la clasificación general del XtraChallenge 2024, pero se llevó el premio a la mayor carga de pago, con más de 200 pelotas de ping pong y una bola de billar dentro. En palabras del equipo: «Dos semanas más y otro gallo hubiera cantado».