Modelado analítico de la longitud de pista no compensada
Tutor/a - Director/a
Estudiante
Fernandez Figuerola, Jordi
Tipo de documento
Trabajo final de grado
Fecha
2024
rights
Acceso restringido por acuerdo de confidencialidad
Editorial
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Resumen
The main objective of this project has been the development of a computational model using Python code to simulate and graph the concept of balanced field length, a key factor in aircraft takeoff operations. Based on this model, an exhaustive analysis of the factors, parameters, and variables that influence the required runway length to ensure the safety of takeoff operations has been conducted, providing a deeper understanding of the aspects that should be prioritized in the design of airport runways. The methodology employed combines fundamental concepts from disciplines such as flight mechanics, aerodynamics, and applied physics. Through simulation, various operational scenarios have been evaluated, allowing the quantification of the impact of different variables, such as aircraft weight, external temperature, airport altitude, adverse weather conditions like rain, and the selection of the design aircraft. These simulations have generated graphical curves representing the behavior of the balanced field length in relation to each of these factors. The results obtained demonstrate the feasibility of using the model to graphically represent the balanced field length criteria, showing that variables such as aircraft weight, temperature, airport elevation, and runway conditions (wet or dry) are the factors that most influence the required runway length. In particular, the study emphasizes the importance of appropriately selecting the design aircraft, as this factor has a direct impact on runway length. Furthermore, the inclusion of clearways and stopways is shown to be an effective strategy for providing the additional necessary space without physically extending the runway, contributing to design optimization and enhancing operational safety. This analysis provides a solid foundation for future research and applications in the field of airport runway design, highlighting the usefulness of computational tools in the planning, optimization, and safety of aviation infrastructure.
El presente trabajo ha tenido como objetivo principal el desarrollo de un modelo computacional mediante el uso de código Python para simular y graficar el criterio de longitud de pista compensada, un concepto clave en las operaciones de despegue de aeronaves. A partir de este modelo, se ha realizado un análisis exhaustivo de los factores, parámetros y variables que influyen en la longitud de pista necesaria para garantizar la seguridad de las operaciones de despegue, proporcionando una comprensión más profunda de qué aspectos deben considerarse prioritarios en el diseño de pistas aeroportuarias. La metodología empleada combina conceptos fundamentales de disciplinas como la mecánica de vuelo, la aerodinámica y la física aplicada. A través de la simulación, se han evaluado escenarios operacionales variados, lo que ha permitido cuantificar el impacto de diferentes variables, como el peso de la aeronave, la temperatura exterior, la altitud del aeropuerto, la presencia de condiciones meteorológicas adversas como lluvia y la selección del avión de diseño. Estas simulaciones han permitido generar curvas gráficas que representan el comportamiento de la longitud de pista compensada en función de cada uno de estos factores. Los resultados obtenidos demuestran la viabilidad de utilizar el modelo para representar gráficamente el criterio de longitud de pista compensada, evidenciando que variables como el peso del avión, la temperatura, la elevación del aeropuerto y las condiciones de la pista (seca o mojada) son los elementos que más influyen en la longitud de pista requerida. En particular, el estudio subraya la importancia de seleccionar adecuadamente el avión de diseño, ya que este factor tiene un impacto directo en la longitud de la pista. Asimismo, la inclusión de clearways y stopways se muestra como una estrategia eficaz para proporcionar el espacio extra necesario sin necesidad de ampliar la pista física, lo que contribuye a la optimización del diseño y mejora la seguridad operativa. Este análisis proporciona una base sólida para futuras investigaciones y aplicaciones en el campo del diseño aeroportuario, destacando la utilidad de las herramientas computacionales en la planificación, optimización y seguridad de infraestructuras aeronáuticas.
