Cálculo de Aeronaves (AV) (Curso 2021/2022)

Objetivos

    El objetivo de la asignatura Cálculo de Aeronaves consiste en proporcionar al alumno un conocimiento suficiente de las teorías, metodologías y herramientas empleadas en el diseño y dimensionado preliminar de una aeronave de transporte civil, así como de la normativa aplicable y su explotación comercial.

Prerrequisitos

    No se han establecido requisitos previos.

Competencias

    Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: La mecánica de fractura del medio continuo y los planteamientos dinámicos, de fatiga de inestabilidad estructural y de aeroelasticidad.
    
    Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los fundamentos de sostenibilidad, mantenibilidad y operatividad 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.
    
    Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en su área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
    
    Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
    
    Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
    
    Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
    
    Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

Resultados de aprendizaje

    Conocimiento de las diferentes configuraciones existentes de aeronaves y sus elementos componentes, así como capacidad crítica para el estudio de nuevas configuraciones.
    
    Adquirir conocimientos avanzados para el cálculo de aeronaves.

Requisitos previos

    No se han establecido requisitos previos.

Descripción de los contenidos

    Configuración General de un Avión de Transporte Subsónico, Arquitectura de Aviones, Métodos de Estimación de Actuaciones en Crucero y Pista, Pesos del Avión, Distribución de Pesos y Centrado, Diseño del Fuselaje, Diseño de Alas para Régimen Subsónico, Dispositivos Hipersustentadores y Superficies de Mando en el Ala, Diseño Preliminar de las Superficies de cola, Disposición del Tren de Aterrizaje, Polar del Avión, Investigación de Accidentes Aéreos, Certificación y Aeronavegabilidad, Determinación del Estado de Cargas, Diseño Estructural de Componentes.
    
    La asignatura tiene por objetivo que el alumno sea capaz de llevar a cabo el diseño preliminar de un avión de transporte comercial moderno. Para ello se deberán tener conocimientos en los siguientes aspectos:
    
    1.    Proyecto de Avión, Fases.
    2.    Introducción a las Normas de Certificación y Aeronavegabilidad. Tipos de Certificados, Autoridades Certificadoras.
    3.    Explotación Comercial de una Aeronave como Criterio de Diseño.
    4.    Configuración General de la Aeronave.
    5.    Arquitectura de Aviones.
    6.    Diseño del Fuselaje.
    7.    Actuaciones en Vuelo Horizontal.
    8.    Actuaciones en Pista y en Ascenso.
    9.    Estimación de Pesos básicos del Avión.
    10.    Dimensionado Inicial, Selección Punto Diseño.
    11.    Pesos vs Alcances.
    12.    Diseño de Alas en Régimen Subsónico.
    13.    Selección de Parámetros básicos del Ala.
    14.    Superficies de Mando y Dispositivos Hipersustentadores.
    15. Polar del Avión.
    16.    Distribución de Pesos y Centrados.
    17.    Superficie Horizontal de Cola.
    18.    Superficie Vertical de Cola.
    19.    Introducción a la Normativa referente al Cálculo Estructural.
    20.    Velocidades de Diseño.
    21.    Envolvente de Maniobra.
    22.    Cargas de Ráfaga.
    23.    Cargas de Maniobra.
    24.    Cargas del Tren sobre la Pista.
    25.    Tren de Aterrizaje. Diseño y Dimensionado.
    26.    Cargas de Maniobra en Tierra.
    27.    Evaluación de la Fatiga y Tolerancia al daño.
    28.    Seguridad en la Aviación.
    29.    Ensayos Estructurales en Tierra.
    30.    Ensayos en Vuelo.

Actividades formativas

     Presentación en el aula de los conceptos relacionados con las asignaturas que componen cada materia y la resolución de problemas que permitan al estudiante conocer cómo abordarlos, así como otras sesiones de tipo presencial en grupo como clases de discusión, puesta en común, etc..
    
     Realización de trabajos en pequeños grupos fuera del aula.
    
     Estudio personal, elaboración de informes, realización de prácticas, etc. como trabajo independiente del estudiante o grupo de estudiantes.
    
     Realización de exámenes y pruebas de evaluación.

Sistema y criterios de evaluación

    Para las competencias que implican un conocimiento de los contenidos de las materias se establecerá un conjunto de exámenes escritos que recojan los puntos fundamentales desarrollados en las actividades formativas realizadas en el aula. Adicionalmente, se llevarán a cabo entregas y exposiciones de trabajos en grupo y, elaboración y resolución de casos prácticos.
    
    EVALUACIÓN CONTINUA:
    
    La nota final de la asignatura por evaluación continua será la correspondiente a la media de los controles realizados durante el curso, donde cada uno de ellos será evaluado en una escala de 0 a 10. El número de pruebas y peso asignado en la contribución de la nota final figura en el cronograma. Para que la media ponderada suponga un aprobado por evaluación continua, ésta deberá ser superior o igual a 5,0.
    
    CONVOCATORIA ORDINARIA:
    
    Se podrá liberar un cuatrimestre para la convocatoria final ordinaria de la asignatura siempre que se obtenga una calificación mayor o igual a 5,0 en la nota media de dicho cuatrimestre. En tal caso, la media ponderada entre la parte liberada y el examen final determinará la nota de la asignatura. De no darse esta circunstancia y acudir al examen final con el temario completo, la nota de la asignatura será la nota de dicho examen. Se considera aprobada la asignatura en el examen ordinario si la nota final es igual o superior a 5,0.
    
    CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA:
    
    En la convocatoria extraordinaria se evaluará todo el temario de la asignatura, siendo la calificación final la obtenida en la prueba, y no se tendrá en cuenta ningún elemento perteneciente a la evaluación continua. Se considera aprobada la asignatura en el examen extraordinario si la nota final es igual o superior a 5,0.
    
    
    Aparte, los resultados obtenidos por el estudiante en las diferentes pruebas se calificarán en función de la siguiente escala numérica de 0 a 10, con expresión de un decimal, a la que podrá añadirse su correspondiente calificación cualitativa:
    
     a. 0-4,9: Suspenso (SS).
     b. 5,0-6,9: Aprobado (AP).
     c. 7,0-8,9: Notable (NT).
     d. 9,0-10: Sobresaliente (SB).
    
    La mención de «Matrícula de Honor» se otorgará a estudiantes que hayan obtenido una calificación igual o superior a 9,0. Su número no podrá exceder del cinco por ciento de los estudiantes matriculados en la materia en el correspondiente curso académico, salvo que el número de estudiantes matriculados sea inferior a 20, en cuyo caso se podrá conceder una sola «Matrícula de Honor».

Bibliografía

    Complementaria:
    1.- Egbert Torenbeek
            Synthesis of Subsonic Airplane Design: Delft University Press
            ISBN: 9024727243
    2.- Jan Roskam
            Airplane design: DARCorporation
            ISSN: 1-884885-42-x
    3.- L. M. Nicolai
            Fundamentals of Aircraft Design: AIAA Education Series
            ISBN: 1600867510
    

Adenda

    La crisis de salud pública provocada por la pandemia de COVID19 ha dado lugar a la adopción de medidas de seguridad excepcionales que, orientadas a evitar la propagación del virus, han afectado inevitablemente a la manera en la que los docentes y los estudiantes interactúan en el contexto de la enseñanza presencial. Ello ha repercutido en la programación ordinaria de la enseñanza que, mientras estén en vigor las referidas medidas, podrá verse alterada, afectando especialmente a la metodología de enseñanza y evaluación.
    
    Siguiendo las disposiciones aprobadas por la autoridad competente y de conformidad con los acuerdos adoptados por los órganos de dirección de la Universidad y de sus Centros, se indica a continuación en qué medida se pueden ver afectadas las actividades formativas y los sistemas y criterios de evaluación de la asignatura mientras estén vigentes las medidas de seguridad excepcionales indicadas en el párrafo anterior.
    
    Actividades formativas
    
    Las horas de las actividades formativas presenciales se impartirán en su totalidad, si bien, se reducirá en un 40% el número de horas que se impartirán de forma física en el aula. Dichas horas se impartirán en el aula virtual de forma síncrona. Las clases impartidas virtualmente serán grabadas. Dicha grabación permanecerá en el campus virtual de la asignatura a disposición de los estudiantes matriculados, durante todo el curso académico, para que puedan ser reproducidas sin límite de visualizaciones.
    
    En el supuesto de que la situación de excepcionalidad dé lugar a medidas que restrinjan la movilidad individual, se incrementará el porcentaje de horas de clase impartidas virtualmente. Llegado el caso, se ha previsto la impartición virtual del 100% de las horas semanales.
    
    Sistemas y criterios de evaluación
    
    En relación con los trabajos individuales o colectivos para los que se ha planificado una exposición oral pública, dicha exposición se realizará por medio de la plataforma de enseñanza virtual de la Universidad.
    
    En relación con los exámenes, estos se realizarán de manera presencial en las aulas físicas que se habiliten al efecto durante el período establecido en el calendario académico de la universidad. En dichos eventos no se distribuirá ni se recogerá ningún elemento con soporte en papel, debiendo el alumno escanear o fotografiar su trabajo y entregarlo de forma telemática en el apartado creado para ello dentro del Aula Virtual de la asignatura. Sólo en el supuesto de que las autoridades adopten medidas de obligado cumplimiento que restrinjan la movilidad individual, está previsto realizarlos de forma remota, garantizando que no se produzca ningún tipo de transferencia de información a ningún individuo de la comunidad universitaria o ajeno a ella que pudiera poner en duda el resultado de la misma.
    
    Las modificaciones y previsiones indicadas en este apartado son provisionales, pudiendo sufrir variaciones cuando las autoridades académicas lo establezcan, o las circunstancias lo hagan conveniente.
    ---
    ---