Resumen
Los drones configurados para alcanzar altas velocidades y maniobrabilidad han logrado un notable aumento en popularidad y en actividades de transferencia tecnológica o de investigación. Esta tesis doctoral se enmarca en ese aumento para examinar cómo su diseño estructural y geométrico influye en las trayectorias, alterando las prestaciones de vuelo. Naturalmente, la dinámica de vuelo y la optimización se han utilizado como herramientas para explorar y mejorar dichas prestaciones. Estas herramientas se han particularizado para el desarrollo de un marco avanzado de modelización y diseño algorítmico, validando los análisis de las pruebas de vuelo realizadas.
La estrategia metodológica se orienta hacia los análisis segmentados de las formas geométricas encontradas, el refinamiento del comportamiento dinámico y la valoración del rendimiento en vuelo. Siguiendo estas orientaciones, la tesis gira alrededor de dos pilares de investigación: primero, los datos recolectados de sensores remotos y a bordo establecen una relación empírica entre el diseño geométrico y el comportamiento en vuelo. En este primer pilar, la estadística descriptiva se aplica para sistematizar el saber práctico de pilotos de todo el mundo con diferentes tipos de estructuras y de circuitos. Segundo, un marco analítico e integrado es desarrollado y combina modelización de sistemas complejos, cálculo probabilístico y metaheurística avanzada. En esta parte, la modelización es evaluada según la calidad de las trayectorias y la distribución de masas. El eje central de la metodología es un sistema algorítmico evolutivo dentro de un enfoque heurístico y holístico. El rendimiento del sistema ha sido redefinido según índices de comportamiento destacados de las pruebas de vuelo. El refinamiento combina la sistematización de la experiencia de pilotos y la capacidad computacional disponible. La configuración metodológica busca una realidad práctica, evitando respuestas parciales o sesgadas derivadas de habilitadores de vuelo individuales.
Las contribuciones esenciales de la tesis podrían enmarcarse en el campo de la dinámica de vuelo así: (1) una comprensión profunda de cómo las características de la estructura del dron impulsan el rendimiento en vuelo, (2) un marco para la simulación numérica y análisis del diseño de drones de alto rendimiento en competición en diversos escenarios operativos, y (3) una estrategia integradora que aprovecha técnicas avanzadas de optimización para mejorar la forma geométrica. Conjuntamente, estas contribuciones amplían el campo temático de los drones, repercutiendo indirectamente sobre la capacidad operativa y la resistencia en vuelo.
