MANUFACTURA Y ESTUDIO DE APLICACIÓN DE UN UAS CARGUERO

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ÍNDICE

Agradecimientos vi

Introducción

Antecedentes x

Objetivo xii

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Introducción

La alta demanda de servicios proporcionados por sistemas aéreos no tripulados, mejor conocidos como UAS’s (Unmanned Aerial Systems) por su origen del Inglés, ha demostrado ser constante durante los últimos 10 años, esto debido a su presencia en todas partes del mundo y a que es un campo de innovación importante en el sector aeronáutico. Pero, ¿Qué propició el desarrollo de esta tecnología?, bien, desde que el hombre pudo apreciar a “The flyer”, el primer avión controlado y motorizado el 17 de diciembre de 1903 construido por los hermanos Wright, se empezó a imaginar el sin fin de servicios que podrían obtenerse de una máquina de tales características, y es así como hasta a hace unos años tareas como fotografía especializada, riego de cultivos, búsqueda de recursos, etc., eran llevadas a cabo por aeronaves y pilotos calificados, generalmente en biplanos (aviones con dos alas), pero el factor costo beneficio siempre está presente y el realizar tareas así bajo estas condiciones no resulta nada factible en algunos casos, pues se ven involucrados aspectos como la inversión inicial al adquirir una aeronave costosa, la inversión en combustible, la paga al piloto, renta o adquisición de instalaciones adecuadas, riesgo bajo al que se somete el piloto etc., es por eso que nace una gran idea, hacer aeronaves pequeñas, que no necesiten ser pilotadas y que lleven a cabo la mayor parte de estas tareas.

Innovación y factibilidad son aspectos totalmente referenciados cuando hablamos de UAS’s pero nunca termina por ser suficiente, y es que siempre está presente la opción de mejorar, el presente proyecto busca generar las bases para asegurar resultados que mejoren el desempeño y la relación costo-beneficio al adquirir un aeronave y en específico un aeronave mexicana diseñada y manufacturada para este fin, hablaremos de ella más adelante. México es uno de los principales participes en el uso de esta tecnología, actualmente se utilizan mini UAS’s, reciben este nombre pues su nivel de autonomía esta entre 10 y 30 km, y son utilizados para agricultura de precisión, ubicación de minerales en el subsuelo de zonas de difícil acceso terrestre, fotografía, etc., actividades que dadas las características de nuestro país son realmente productivas, estamos hablando de un país que depende en buena medida de la agricultura y rico en minerales, lamentablemente no todos los que se dedican a estas fuentes de ingreso conocen del tema, creando un amplio margen de aplicación y beneficio al país desperdiciado. Una aeronave multitareas diseñada, manufacturada y estudiada específicamente para ser usada en el país tendría un impacto significativamente positivo en estas actividades, es por eso que este proyecto pretende generar dicha aeronave en sus primeras facetas, así como todo el estudio y margen de aplicación de esta.

Conociendo el gigante campo de aplicación de este proyecto es indispensable focalizarlo y sentar bases de manera adecuada, es por eso que sólo se limitará a tres aspectos:

- El diseño y manufactura de la aeronave, hablamos de una aeronave trasladable en automóvil y que requiere no más de 50 m para despegar.

- La implementación de sistemas FPV y cámaras multiespectrales en la aeronave, sistemas capaces de cubrir la mayor parte de los usos de un UAS.

- Estudio de la factibilidad del desarrollo de este proyecto y el impacto en la sociedad.

Todo lo anterior si bien es un reto y generará un amplio margen de mejora, incentivará a más de uno a producir y mejorar estos maravillosos artefactos que llamamos UAS’s.

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Antecedentes

La importancia de una planeación y plantación de objetivos es grande cuando se busca desarrollar un proyecto de estas características, es por eso que todas las actividades para su culminación están dadas por tiempos y objetivos, además de que el aseguramiento de la factibilidad de este mismo debe ser adecuado. Se informa al lector que el autor de este material cuenta con el conocimiento y habilidades necesarias para el buen desarrollo de los objetivos de este proyecto, es por eso que no se profundizará en cualquier aspecto que se desconozca y no se tenga referencia, a continuación se puntualiza temas generales a tratar: diseño básico de estructuras, aerodinámica, estabilidad y control, electrónica, manufactura con aluminio y madera balsa, sistemas a radiofrecuencia. Todos los temas mencionados han sido previamente estudiados y analizados; buenos referentes y antecedentes a este proyecto son las competencias SAE Aerodesign, donde el autor ha participado activamente y el desarrollo de sistemas FPV y multiespectrales en conjunto con una empresa mexicana, así pues el objetivo de este proyecto es conjuntarlos para generar un nuevo material que impacte significativamente a la sociedad mexicana.

Si bien este proyecto es prometedor no busca ser más que el inicio del estudio y análisis de un UAS carguero enfocado al traslado de equipos sofisticados, dejando de lado la parte estética y centrándose en lo funcional, profundizando en un aeronave ligera, económica y aerodinámicamente capaz de volar con sistemas de telemetría, FPV y multiespectrales simultáneamente y una capacidad de carga sin utilizar de aproximadamente 5 kg, algo impensable para mini UAS’s actuales, lo cual define a su vez las limitantes de este proyecto, pues no se pretende desarrollar un aeronave silenciosa, agradable a la vista, es decir; comercial, simplemente una precursora de este tipo de estudios, pues si nos enfocáramos en estos aspectos nos encontraríamos con una gran cantidad de proyectos que preceden, como el caso de la reconocida empresa “Quetzal Aeroespacial”, caso de éxito Queretano en la aplicación de aeronaves de estas características.

Regresando a la planeación y plantación de objetivos se especifica que este texto no sólo es un aporte técnico también y de manera muy importante cubre aspectos de análisis financiero y social, ahondando en métodos y análisis de datos, alcances y límites, modelo costo beneficio, riesgos, sensibilidad y contingencias, pues ahora