Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Modelado en CATIA V5 del
avión Fokker Dr I Recuperación del patrimonio arqueológico aeronáutico
Trabajo Fin de Grado
Grado en Ingeniería Aeroespacial, navegación aérea
Departamento de Ingeniería Gráfica
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
Autor: Jimena de la Resurrección, Germán
Tutores: del Río Cidoncha, Gloria
Martínez Palacios, Juan
Sevilla, 20 de Junio 2015
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Trabajo de fin de grado
Grado en ingeniería aeroespacial
Modelado en CATIA V5 del
avión Fokker Dr I Recuperación del patrimonio arqueológico aeronáutico
Grado en Ingeniería Aeroespacial, navegación aérea
Departamento de Ingeniería Gráfica
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
Autor: Jimena de la Resurrección, Germán
Tutores: del Río Cidoncha, Gloria
Martínez Palacios, Juan
Sevilla, 20 de Junio 2015
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Trabajo fin de grado:
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker DrI.
Recuperación del patrimonio arqueológico aeronáutico
Autor: Jimena de la Resurrección, Germán
Tutores: del Río Cidoncha, Gloria
Martínez Palacios, Juan
El tribunal nombrado para juzgar el trabajo arriba indicado, compuesto por
los siguientes miembros
Presidente:
Vocales:
Secretario:
Acuerdan otorgarle calificación de:
El secretario del tribunal:
Sevilla, 2015
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Gracias por aguantarme mientras yo me empeñaba en hablaros de este trabajo. Y en
particular, agradezco este trabajo en alemán: Ich schulde Team-Fokker-Schorndorf
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1. Índice
1. Índice ..................................................................................................................................... 9
2. Índice de figuras .................................................................................................................. 10
3. Introducción y objetivos ...................................................................................................... 13
a. Introducción al tema ........................................................................................................... 13
b. Estructura del trabajo.......................................................................................................... 15
c. Objetivos ............................................................................................................................. 15
4. Herramienta de modelado 3D ............................................................................................. 17
a. Evolución histórica .............................................................................................................. 17
b. Herramienta usada en este trabajo, CATIA V5R19 ............................................................. 19
c. Términos usados referentes al CATIA ................................................................................. 20
5. Estudio del Fokker Dr I ....................................................................................................... 23
a. Situación histórica ............................................................................................................... 23
b. Fokker Dr I ........................................................................................................................... 27
c. Términos usados referentes a la estructura del Fokker Dr I y términos aeronáuticos ....... 32
6. Planos utilizados en este trabajo .......................................................................................... 34
7. Diseño de piezas .................................................................................................................. 37
a. Explicación previa ................................................................................................................ 37
b. Fuselaje................................................................................................................................ 37
c. Collar E................................................................................................................................. 40
d. Sleeve F................................................................................................................................ 40
e. Rudder clamp H ................................................................................................................... 41
f. Control horn ........................................................................................................................ 43
g. Pieza principal del timón de cola ........................................................................................ 45
h. 4229 ..................................................................................................................................... 47
i. 4230 ..................................................................................................................................... 49
j. 4231 ..................................................................................................................................... 50
k. Stabilizer Sleeve .................................................................................................................. 51
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l. Timón de profundidad......................................................................................................... 52
m. Pieza principal del estabilizador horizontal ..................................................................... 56
n. 0200 ..................................................................................................................................... 60
o. Wheel .................................................................................................................................. 61
p. Pieza principal del tren de aterrizaje ................................................................................... 64
q. Costilla estándar, no estándar y patrones .......................................................................... 69
r. Largueros ............................................................................................................................. 72
8. Ensamblaje .......................................................................................................................... 73
a. Ensamblaje de las piezas del timón de cola ........................................................................ 73
b. Ensamblaje de las piezas del estabilizador horizontal ........................................................ 77
c. Ensamblaje de las piezas del tren de aterrizaje .................................................................. 82
d. Ensamblaje de las alas ......................................................................................................... 85
e. Ensamblaje final del avión ................................................................................................... 85
9. Conclusión y posible continuación del trabajo .................................................................... 96
10. Bibliografía ................................................................................................................... 100
2. Índice de figuras
Ilustración 1: Templo de Petra, reconstrucción por la universidad de Brown 14
Ilustración 2: David de Miguel Ángel, reconstrucción por la universidad de Standford 14
Ilustración 3: Sketchpad, fotograma de historical perspective: “Computer sketchpad” 17
Ilustración 4: Museo Guggenheim, ejemplo de uso de CATIA en arquitectura (imagen de la
revista 20minutos) 18
Ilustración 5: ejemplo del uso del módulo de superficies en CATIA, imagen obtenida de
Youtube de Mohammed Shakeel 19
Ilustración 6: Reproducción de un Bléirot XI 23
Ilustración 7: Vickers F.B.5, obsérvese la situación de la hélice propulsora tras el piloto 24
Ilustración 8: Fokker Eindecker I, avión monoplano alemán 25
Ilustración 9: Nieuport 11, avión biplano aliado 26
Ilustración 10: Sopwith triplane, avión aliado precedente del Fokker Dr I 26
Ilustración 11: Fokker V4, imagen de la enciclopedia ilustrada de la aviación 28
Ilustración 12: Fokker D VIII, avión que sustituyó al Fokker Dr I 29
Ilustración 13: Estructura general del Fokker Dr. I según la enciclopedia ilustrada de la aviación
31
Ilustración 14: Estructura del fuselaje mediante lineas y puntos 38
Ilustración 15: intersección de las barras 38
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Ilustración 16: Detalle del fuselaje, se aprecia la unión de las barras de manera más adecuada
que antes 39
Ilustración 17: Zona de la cola del fuselaje 39
Ilustración 18: Planos del Collar E de Paul Leaman 40
Ilustración 19: planos del sleeve F de Paul Leaman 41
Ilustración 20: planos del Rudder clamp H de Paul Leaman 42
Ilustración 21: Plano del Control Horn del Fokker-Team-Schorndorf 43
Ilustración 22: Modelado del Control Horn 44
Ilustración 23: Plano del timón de cola por Paul Leaman 45
Ilustración 24: 'Sweep' en el timón de cola 46
Ilustración 25: Detalle del modelado del refuerzo 46
Ilustración 26: Plano de la pieza 4229 por Fokker-Team-Schorndorf 47
Ilustración 27: Modelo de la pieza 4229 vista isométrica 48
Ilustración 28: Modelado de la pieza 4229 48
Ilustración 29: Plano de la pieza 4230 por Fokker-Team-Schorndorf 49
Ilustración 30: Plano de la pieza 4231 por Fokker-Team-Schorndorf 50
Ilustración 31: Tabla extraída del plano de la pieza principal del estabilizador horizontal, por
Team-Fokker-Schorndorf 51
Ilustración 32: Plano del timón de profundidad por Fokker-Team-Schorndorf 52
Ilustración 33: Modelado del timón de profundidad, paso 1 53
Ilustración 34: Modelado del timón de profundidad, paso 2 53
Ilustración 35: Modelado del timón de profundidad, paso 3 54
Ilustración 36: Modelado del timón de profundidad, paso 4 54
Ilustración 37: Modelado del timón de profundidad, paso 5 55
Ilustración 38: Modelado del timón de profundidad, paso 6 56
Ilustración 39: Plano de la pieza principal del estabilizador horizontal, por Fokker-Team-
Schorndorf 57
Ilustración 40: Modelado de la pieza principal del estabilizador horizontal, paso 1 58
Ilustración 41: Modelado de la pieza principal del estabilizador horizontal, paso 2 58
Ilustración 42: Modelado de la pieza principal del estabilizador horizontal, paso 3 59
Ilustración 43: Modelado de la pieza principal del estabilizador horizontal, paso 4 60
Ilustración 44: Plano de la pieza 0200, por fokker-team-schorndorf 60
Ilustración 45: modelado de la pieza 0200 61
Ilustración 46: Modelado del eje de la rueda 62
Ilustración 47: Modelado de la rueda, apoyo del neumático 63
Ilustración 48: Modelado de la rueda, neumático 63
Ilustración 49: Modelado de la rueda, radios 64
Ilustración 50: Disposición general del tren de aterrizaje, por fokker-team-schorndorff 65
Ilustración 51: Planos del amortiguador del tren de aterrizaje, por fokker-team-schorndorff 65
Ilustración 52: Modelado de la pieza principal del tren de aterrizaje, barras elípticas 66
Ilustración 53: Proceso de modelado del tren de aterrizaje, amortiguador 68
Ilustración 54: Costilla estándar, por Fokker-Team-Schorndorf 69
Ilustración 55: ‘Sketch’ de la costilla, detalle inferior 69
Ilustración 56: 'Pad' central de la costilla 70
Ilustración 57: Resultado del modelado de la costilla estándar 70
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Ilustración 58: Resultado del modelado de la costilla no estándar 71
Ilustración 59: Distribuciones de costillas estándar y no estándar en las tres alas 71
Ilustración 60: Extremo de los largueros 72
Ilustración 61: Vistas del montaje completo del modelo de timón de cola 74
Ilustración 62: Vista lateral de un timón de cola original, del libro de Paul Leaman 75
Ilustración 63: Vista inferior de un timón de cola original, del libro de Paul Leaman 75
Ilustración 64: Detalle de un timón de cola original, del libro de Paul Leaman 76
Ilustración 65: Reconstrucción del timón de cola de Fokker-Team-Schorndoff 76
Ilustración 66: Imágenes del estabilizador horizontal. Vista superior, frontal, lateral e
isométrica. 79
Ilustración 67: Detalle del estabilizador horizontal. 'Control horn' 80
Ilustración 68: Detalle del estabilizador horizontal. Unión pieza principal-timón de profundidad
80
Ilustración 69. Detalle del estabilizador horizontal. Stabilizer Sleeve 81
Ilustración 70: Reproducción por Team-Fokker-Schorndorf donde se aprecia el estabilizador
horizontal 81
Ilustración 71: Reproducción por Team-Fokker-Schorndorf de la pieza principal del
estabilizador horizontal 82
Ilustración 72: Ensamblaje de la pieza 02000 con la pieza principal del tren de aterrizaje 83
Ilustración 73: Vista del tren de aterrizaje, reproducción de Fokker-Team-Schorndorf, donde se
aprecia el ala 84
Ilustración 74: Ensamblaje del ala media. La superior e inferior son muy similares. 85
Ilustración 75: 'Coincidence' entre fuselaje y timón. No se encuentra activado para mostrar los
ejes 86
Ilustración 76: Detalle de la discrepancia en el ensamblaje timón de cola-fuselaje 87
Ilustración 77: Esquema de la posición mencionada, plano de fokker-team-schorndorff 88
Ilustración 78: Vista de la posición del estabilizador horizontal en el modelo 89
Ilustración 79: 'offset' para el posicionamiento del estabilizador horizontal 90
Ilustración 80: Posicionamiento de las piezas 02000 en el fuselaje, por fokker-team-schorndorf
90
Ilustración 81: Posicionamiento aproximado del tren de aterrizaje 91
Ilustración 82: Ensamblaje de las alas 92
Ilustración 83: Alzado, planta, perfil y perspectiva del modelo final del avión 93
Ilustración 84: Alzado, planta, perfil y perspectiva de esquemas del avión, dibujos de Ian Stair
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Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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3. Introducción y objetivos
a. Introducción al tema
La recuperación del patrimonio arqueológico mediante procesos digitales ha ido creciendo en
los últimos años aunque aún no es realmente conocida a nivel de público general. Hay muchas
técnicas para realizarla, desde la digitalización a partir de medidas tomadas ‘a mano’ hasta el
uso de sofisticados métodos láser de gran precisión.
Hasta hace poco la recuperación mediante este tipo de sofisticados sistemas tenía unos costes de
tiempo y recursos que lo hacían inabordable para la mayoría de los proyectos arqueológicos
Esto ha cambiado en los últimos tiempos. La aparición de nuevos y más baratos sistemas de
modelado digital ha convertido la recuperación arqueológica en algo más alcanzable, no solo
para almacenaje digital del patrimonio, sino también para presentación de proyectos,
planeamiento de reconstrucciones o grabación de datos durante las propias excavaciones.
Un ejemplo de sistemas novedosos para un sencillo sistema de modelado digital es el
presentado en el artículo ‘3D recording for archaeological Fieldwork’, que consiste en un
software capaz de hacer el modelo automáticamente a partir de la toma de una serie de
fotografías desde posiciones estandarizadas.
Dos proyectos muy conocidos en el ámbito son la excavación de la ciudad de Petra, liderada por
la universidad de Brown, de donde se obtuvieron modelos como la ilustración aquí mostrada o
el proyecto ‘Miguel Ángel digital’, de la universidad de Standford, que mediante técnicas láser
consiguen precisiones que permiten ver los golpes del cincel en la escultura.
Ilustración 1: Templo de Petra, reconstrucción por la universidad de Brown
Ilustración 2: David de Miguel Ángel, reconstrucción por la universidad de Standford
En este trabajo nos vamos a centrar en una recuperación digital mediante planos, es decir, pasar
los planos de una serie de piezas y unas instrucciones de construcción a un modelo digital.
El elemento a recuperar es el avión Fokker Dr I, un avión alemán de la primera guerra mundial,
del que hablaremos extendidamente a lo largo del trabajo.
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b. Estructura del trabajo
Este trabajo actúa como presentación, guía y memoria del objeto presentado, que es el modelo
digital.
Primero hablaremos de la herramienta utilizada, el CATIA V5R19, donde entre otras cosas se
explican términos del programa que se utilizarán en las explicaciones sobre la creación del
modelo.
A continuación hablaremos del avión. Lo situaremos en el tiempo, explicaremos el por qué de
elegir ese modelo concreto y su historia. Igual que en el apartado anterior, explicaremos un
vocabulario que se empleará en más adelante en esta memoria, principalmente vocabulario
aeronáutico.
En tercer lugar un breve apartado explicando la procedencia de la información utilizada en este
trabajo, principalmente los planos que se han usado. Esta fase de recolección de información es
crítica, puesto que sin planos suficientemente precisos no podríamos haber hecho el modelo.
Luego llegamos a la parte más técnica, dos capítulos en los que se explican uno por uno el
modelado de las piezas, su construcción, su ensamblaje y su utilidad.
Cerraremos con unas conclusiones, planteando la posible continuación del trabajo y la
bibliografía utilizada
c. Objetivos
Podemos diferenciar 4 claros objetivos en este proyecto, ordenados a continuación por
importancia y no por orden en que se cumplimentan en este trabajo.
Hay muchos modelos 3d de este tipo de aeronaves, pero la mayoría son muy
simplificados y pensados para su construcción con maquetas de aeromodelismo. El
objetivo de este trabajo es generar digitalmente ‘desde 0’, un modelo para el avión
Fokker Dr I basándonos en planos de construcción y en fotografías de aviones de la
época y de ejemplares conservados.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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El objetivo principal será, por tanto, realizar el modelo con la máxima precisión posible.
Esto estará limitado por la calidad de los planos, la exactitud de la información y por el
hecho de que la fabricación de aviones en la época era un proceso básicamente
‘artesanal’ por lo que ciertos ajustes deberán ser hechos.
El segundo objetivo es realizar una investigación sobre la historia del avión,
conteniendo su contexto, su creación, su uso y su desaparición.
Otro objetivo será analizar el uso de la herramienta CATIA V5R19, explicando los
métodos utilizados para crear las piezas de la manera que se ha considerado más
adecuada, así como su ensamblaje.
Además veremos brevemente la historia del programa CATIA, se comentarán otros
programas existentes similares y se explicará la elección del CATIA sobre los otros.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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4. Herramienta de modelado 3D
a. Evolución histórica
La creación de piezas tridimensionales siempre ha planteado un reto a los diseñadores, que
veían limitada por el soporte 2D que es el papel su capacidad de realizar nuevas piezas. Aunque
las técnicas para representar la tridimensionalidad en una superficie son muy variadas, el
auténtico cambio de juego aparece con la revolución de la informática.
El origen podemos encontrarlo en 1955, con la creación de SAGE, un programa utilizado en el
departamento de defensa estadounidense que involucraba el uso de computación gráfica. Esto
estableció las raíces para la búsqueda de un sistema de diseño gráfico asistido por ordenador,
aunque para encontrar lo que realmente podemos considerar como CAD debemos esperar 7
años más.
En 1962 aparece ‘Sketchpad’, el primer programa informático con el que se podían manipular
objetos gráficos, por lo que se considera el primer programa de dibujo por computadora. El
sistema era muy tosco y primitivo, puesto que el ordenador con que trabajaba apenas tenía la
capacidad de sumar y la interfaz visual era prácticamente inexistente. A pesar de ello, el sistema
era capaz de permitir a los usuarios dibujar formas geométricas simples incluso en 3d, además
de ser capaz de identificar las líneas visibles desde el punto de vista del observador. (Se puede
ver un documental sobre el uso de dicho programa en el siguiente enlace:
https://www.youtube.com/watch?v=BKM3CmRqK2o). Este programa se hizo muy popular en
las universidades.
Ilustración 3: Sketchpad, fotograma de historical perspective: “Computer sketchpad”
En 1965 se comercializa el primer CAD, a la vez que se extienden las investigaciones.
Desde el principio de los años 70, las grandes empresas del sector de la aeronáutica y
automovilístico comienzan a adoptar los sistemas CAD.
En 1975 AMD desarrolla el primer sistema CAD/CAM (No solo de ayuda al diseño, sino
también de ayuda a la fabricación)
En 1977 se comienza a crear CATIA como un proyecto interno de la empresa fabricante de
aviones Avions Marcel Dassault, que hasta ese momento era una empresa que compraba los
programas CAD/CAM. Aunque al principio se llamaba CATI (diseño tridimensional asistido
interactivo, en francés), cuando en 1981 se crea Dassault System, una empresa subsidiaria para
desarrollar y vender el software, se cambia el nombre a CATIA (mismo significado pero en
inglés)
Centrándonos a partir de este momento en la historia de CATIA, la compañía BOEING se
convirtió rápidamente en el principal cliente, tan solo 7 años después del comienzo del
desarrollo del programa. A esta compañía pronto se unirían muchas más.
En 1988 se desarrollo la V5. Para ella se había reescrito por completo el código, lo que causó
pérdidas multimillonarias por retrasos producidos en la producción del A-380 debidos a
incompatibilidades entre versiones
Desde entonces se han seguido lanzando versiones hasta hoy en día.
Algunas de las empresas más destacables en el ámbito aeroespacial que han usado este
programa son, además de Boeing, Airbus, Bombardier (todos los diseños de sus aviones se han
hecho en CATIA), Embraer, los principales suministradores de helicópteros del ejército
estadounidense, Dassault aviation, entre otros. Fuera del ámbito aeroespacial seguimos
encontrando nombres conocidos como Porshe, BMW, Seat, Michelín, o incluso en ámbitos tan
distintos como las empresas tecnológicas Nikon y Nokia o el arquitecto Frank Gehry
Ilustración 4: Museo Guggenheim, ejemplo de uso de CATIA en arquitectura (imagen de la revista 20minutos)
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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b. Herramienta usada en este trabajo, CATIA V5R19
Como ya hemos expuesto, la necesidad de un método para facilitar el diseño de piezas 3D llevó
a desarrollar el programa CATIA de modelado. Sin embargo, también se desarrollaron otros
programas con características similares. A continuación, destacaremos las principales
características de CATIAV5R19, explicando por qué se ha escogido este software y subrayando
las principales diferencias con otros programas de CAD.
Una de las grandes características del CATIA es que se encuentra ampliamente extendido y
reconocido en todo el mundo. Las grandes empresas del sector aeroespacial (Boeing, Airbus
Group, Embraer,…) utilizan este software para sus aviones. Esta es uno de los principales
motivos para escogerlo
Una de las principales razones por las que el sector aeroespacial (y el automovilístico también)
emplean el programa es por su módulo de superficies, mucho más completo y potente que la
competencia, lo que es necesario debido a la importancia del diseño de superficies complejas en
sistemas aerodinámicos.
Ilustración 5: ejemplo del uso del módulo de superficies en CATIA, imagen obtenida de Youtube de
Mohammed Shakeel
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Esta potencia y capacidad deriva en que es una herramienta muy compleja. Aunque en principio
esta parece una razón para desaconsejarlo, también implica que dominar su manejo facilita
después el aprendizaje de muchos otros softwares similares pero simplificados, por lo que es
adecuado saber manejarla correctamente.
El que sea el software más extendido en el sector aeroespacial lleva a que sea el que estudiamos
en la carrera. Esta es la razón decisiva de la elección de herramienta CAD
El gran problema del CATIA es el precio de la licencia, muy superior a la competencia. Este
problema es secundario en nuestro caso, ya que, como estudiante y no teniendo intereses
comerciales, se puede adquirir el programa en la universidad.
c. Términos usados referentes al CATIA
En este documento se emplea constantemente terminología del programa CATIA. Para el
usuario medio de este programa le resultará un vocabulario conocido, pero para el resto de
lectores presentamos a continuación una breve explicación de los términos más comúnmente
empleados, descritos en orden alfabético:
Assembly design Module: Uno de los tres módulos de CATIA utilizados para realizar el
modelo. Su función consiste en establecer relaciones geométricas entre distintos
‘CatPart’, fijando o permitiendo el movimiento de unas piezas respecto de otras. En
otras palabras, permite realizar un ensamblaje de piezas.
CatPart: Es una pieza realizada en el ‘Part design module’
CatProduct: Es un ensamblaje realizado en el ‘Assembly design module’
Coincidence: Es una ‘constraint’ mediante la cual se establece una relación de
coincidencia entre los ejes de dos piezas en un ensamblaje, en el ‘assembly design
module’
Constraint: Es una restricción, un requisito de algún tipo que la pieza, ensamblaje o
boceto debe cumplir. Generalmente nos referimos a ‘constraint’ en este documento
cuando hablamos de las relaciones entre las piezas de un ensamblaje
Fix together: Es una ‘constraint’ mediante la cual se fija la posición de una pieza
respecto a otra tal y como se encuentra en el momento en que se establece la orden
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Groove: Es una función para eliminar material cuando estamos modelando un ‘CatPart’.
Consiste en hacer rotar un ‘Sketch’ alrededor de un eje y el sólido que este formaría es
eliminado, por lo que es una función muy útil cuando tratamos con piezas de revolución
Hole: Es una función para eliminar material cuando estamos modelando un ‘CatPart’.
Permite hacer agujeros, seleccionando su posición en un ‘Sketch’, sus dimensiones y
otras opciones
Merge rib’s end: Es una opción dentro de la función ‘rib’. Permite que el sólido creado
no acabe en el extremo de la línea central, sino que continúe en la misma dirección en la
que iba la línea central hasta que encuentre una superficie de la pieza.
Mirror: Es una función que existe tanto en ‘assembly design module’ como en ‘Part
design module’. En el primero crea una pieza simétrica a la anterior, colocada en una
posición simétrica respecto de la pieza original habiendo seleccionado un determinado
plano de simetría. En el segundo caso se crea material simétrico al creado por otra
función del módulo, habiendo seleccionado un determinado plano de simetría.
Multisections solid/surface: Es una de las funciones de ‘Part design module’ y
‘Wireframe and surface design module’ que hacen tan atractivo CATIA respecto a otras
herramientas de CAD. Te permite crear un sólido o una superficie dibujando distintas
secciones de ellos, siendo el programa el que rellena de manera automática el espacio
entre las secciones de la manera más adecuada. Hay multitud de opciones para
configurar esta función.
Offset: Es una ‘constraint’ mediante la cual se establece una relación de distancia entre
las superficies o planos de dos piezas en un ensamblaje, en el ‘assembly design module’
Pad: Es una función para crear material cuando estamos modelando un ‘CatPart’.
Consiste en extrusionar un ‘Sketch’ en una determinada dirección hasta un cierto límite
o distancia, siendo el resultado el sólido que se forma.
Part design module: Es uno de los tres módulos de CATIA empleados para este trabajo.
Es el módulo básico, con el que podemos crear sólidos (‘CatPart’) a través de múltiples
funciones
Pocket: Es una función para eliminar material cuando estamos modelando un ‘CatPart’.
Consiste en extrusionar un ‘Sketch’ en una determinada dirección hasta un cierto límite
o distancia y el sólido que se formaría es eliminado.
Rib: Es una función para crear material cuando estamos modelando un ‘CatPart’.
Consiste en barrer un ‘Sketch’ a lo largo de una curva o línea central, generalmente
manteniendo el sketch perpendicular a la misma.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Shaft: Es una función para crear material cuando estamos modelando un ‘CatPart’.
Consiste en hacer rotar un ‘Sketch’ alrededor de un eje y el resultado es el sólido que se
forma, por lo que es una función muy útil cuando tratamos con piezas de revolución
Sketch: Es un boceto en dos dimensiones, realizado en el ‘part design module’ y
utilizado de múltiples maneras
Up to next: Es una opción de la función ‘pad’. Permite que el límite donde llega la
extrusión sea la siguiente superficie de la pieza que se encuentra en el camino
Wireframe and surface design module (llamado también surface module): Es uno de los
tres módulos empleados en el modelado, siendo este el que menos se ha utilizado.
Fundamentalmente se han usado tres funciones. ‘multisection surface’, explicada
anteriormente, ‘intersection’, que permite hallar la intersección entre distintos
elementos, y ‘sweep’, que permite crear una superficie mediante el movimiento de una
curva en una determinada dirección
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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5. Estudio del Fokker Dr I
a. Situación histórica
En este apartado explicamos el contexto en el que se encontraba el Fokker Dr.I. Para ello
hablaremos brevemente de la situación militar y veremos algunas especificaciones técnicas de
aeronaves representativas para conocer la situación en que se encontraba la técnica de la época.
Poco después de haber sido inventada la aviación en sí, comenzó a ser utilizada con propósitos
militares. Esto se inició por parte de Bulgaria, en la primera guerra de los Balcanes, con el
primer uso militar del avión Blériot XI
Modelo Blériot XI
Potencia de motor 25 CV
Velocidad máxima 65 km/h
Rango máximo 300 km
Techo de servicio 1000 m
Velocidad de subida 286 m/min
Tabla 1: Especificaciones Bléirot XI, primer avión utilizado con propósitos militares
Ilustración 6: Reproducción de un Bléirot XI
Sin embargo, no fue hasta la llegada de la primera guerra mundial en 1914 (Tan solo 11 años
después del primer vuelo de los hermanos Wrigth), que se comenzaron a usar de forma amplia,
en primer lugar para el reconocimiento y, al intentar impedir que el enemigo realizara dicho
reconocimiento, en una lucha por el control del cielo.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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La primera guerra mundial enfrentaba a los imperios centrales contra los llamados aliados. En
los tres años que duró la contienda se produjo un amplio avance en la aviación de ambos
bandos, que luchaban en un esfuerzo por superarse mutuamente.
Durante los primeros meses de la guerra los aviones se usaban solo para el reconocimiento.
Muchos tenían dos asientos, el copiloto armado con ametralladoras que únicamente podían
disparar hacia los lados, debido a que al frente se encontraba la hélice.
Cuando un piloto francés, Roland Garros, reforzó la hélice propulsora con deflectores metálicos
permitiendo que la máquina disparara a través de él, el avión se convirtió en un aparato
ofensivo. Otra solución para el mismo problema fue el uso de los propulsores de empuje, en
lugar de tracción, que tenían el motor detrás del piloto, como es el caso del avión aliado Vickers
F. B. 5, cuyas especificaciones vemos a continuación
Modelo Vickers F.B.5
Potencia de motor 100 CV
Velocidad máxima 113 km/h
Rango máximo 400 km
Techo de servicio 2750 m
Velocidad de subida 1520 m en 16 min
Tabla 2:Especificaciones Vickers F.B.5, avión aliado con propulsión de empuje
Ilustración 7: Vickers F.B.5, obsérvese la situación de la hélice propulsora tras el piloto
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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En 1915, Anthony Fokker instaló en sus aviones alemanes un mecanismo de sincronización del
motor con las armas, ya que las balas reforzadas alemanas hacían inútil un revestimiento de la
hélice. Sus aviones dieron a la aviación alemana una ligera ventaja, principalmente con el
Fokker Eindecker I, aunque los aviones enemigos como los Nieuport 11 ofrecían una lucha muy
igualada.
Modelo Fokker Eindecker I
Potencia de motor 60 CV
Velocidad máxima 130 km/h
Rango máximo 200 km
Techo de servicio 3000 m
Velocidad de subida 1.7 m/s
Tabla 3: Especificaciones Fokker Eindecker, avión con disparo sincronizado que dio una ligera ventaja a la
aviación alemana
Ilustración 8: Fokker Eindecker I, avión monoplano alemán
Modelo Nieuport 11
Potencia de motor 80 CV
Velocidad máxima 170 km/h
Rango máximo 330 km
Techo de servicio 4600 m
Velocidad de subida 3000 m en 15 min
Tabla 4: Nieuport 11, avión rival del Fokker Eindecker
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
26
Ilustración 9: Nieuport 11, avión biplano aliado
Por último, comentamos el ‘estado del arte’ en el momento de la introducción del Fokker Dr. I
mediante el análisis de las especificaciones del modelo de avión más comparable justo previo a
él, el Sopwith Triplane (avión al que Fokker trataba de imitar y mejorar). El modelo se realizó
en distintas versiones, mostramos las especificaciones de uno de ellos.
Modelo Sopwith Triplane
Potencia de motor 110 hp (Le Rhône)
Velocidad máxima 190 km/h
Rango máximo 450 km
Techo de servicio 6250 m
Velocidad de subida A 6500 ft en 5 min 16 s
Tabla 5: Especificaciones Sopwith Triplane, avión al que el Fokker Dr.I trataba de imitar
Ilustración 10: Sopwith triplane, avión aliado precedente del Fokker Dr I
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
27
b. Fokker Dr I
Para conocer el origen de la aeronave tenemos que remontarnos a la batalla de Arrás, Francia,
en abril-mayo de 1917.
Esta batalla enfrentaba al imperio alemán contra Reino Unido (en aquella época incluía Irlanda),
Francia, dominio de Australia, el dominio de Terranova, el dominio de Canadá y Nueva Zelanda
La lucha por el espacio aéreo en esta ofensiva era fundamental para dirigir los ataques de
artillería y fotografiar los sistemas de trincheras.
Los triplanos Sopwith entraron en servicio en esta lucha, sembrando la inquietud entre los
pilotos alemanes al demostrar sus buenas características. Es por ello que muy pronto todas las
compañías importantes de aviación trataban de fabricar un caza triplano.
Finalmente fue el neerlandés Anthony Fokker quién conseguiría el éxito, tras haberse apropiado
ilegalmente de un triplano Sopwith caído y capturado en la batalla de Arrás. Este ejemplar fue
enviado a la fábrica de Scherwin.
En dicha factoría se fabricaban unos prototipos de un ejemplar de triplano denominado D.VI,
puesto que ésta era uno de las compañías lanzadas a la carrera en la fabricación de triplanos. A
la llegada del ejemplar de Sopwith en junio de ese año, el diseñador jefe Reinold Platz rehízo
los planos del prototipo D. VI y el nuevo avión salió a la luz tan solo un mes después.
Era el primer triplano alemán, que fue rápidamente evaluado. Sus alas de corta envergadura
permitían el uso de alas cantiléver, algo muy raro en un avión triplano, y su motor era un
Oberursel Ur II de 110 hp. Las pruebas dieron resultados muy satisfactorios, pero aún así se
aumentó la envergadura de los planos superiores y de los alerones a la vez que se añadieron
montantes muy ligeros para reducir las vibraciones, por lo que dejó de ser un triplano cantiléver.
Este avión D.VI fue el primero de los Fokker en obtener un número ‘Versuchs’, experimental,
convirtiéndose en el Fokker V4. En Julio de 1917 se encargaron dos Fokker V4, con alerones
contrapesados y desencuadrados en las puntas. Al siguiente mes, en agosto, se pidieron más
triplanos Fokker V, con otros motores más potentes. Todos los aviones V tenían las alas
modificadas, con la envergadura incrementada en pasos iguales de abajo a arriba. Aunque se
desconoce la potencia de los motores se cree que la potencia de los modelos experimentales fue
superior a la de los triplanos de serie.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
28
Ilustración 11: Fokker V4, imagen de la enciclopedia ilustrada de la aviación
Fokker consideraba el motor Mercedes D.III como el mejor para los aviones de caza. Aunque la
Albatros tenía un contrato en exclusiva para todos los motores D.III, se construyó un último
prototipo, el Fokker D.VII, con este motor, en julio-agosto. Por fortuna para el fabricante, quedó
patente que este motor no era adecuado para el triplano, puesto que quedaba demasiado alto, era
demasiado pesado y producía una mala visibilidad y maniobrabilidad.
Se evaluaron en agosto los prototipos V4 y se encontraron muy satisfactorios, por lo que se hizo
un encargo de 318 aviones que se denominaron Dr. I, excepto los tres primeros que se
denominaron F. I. Llegaron al campo de batalla en octubre de ese año 1917.
La alegría de la llegada de los esperados triplanos se ensombreció por una serie de accidentes
durante las dos primeras semanas, causados por un defecto de fabricación. Los triplanos
quedaron en tierra para ser revisados y durante todo el mes se trabajó frenéticamente en la
factoría para la reparación, de modo que no llegaron a ser numéricamente importantes en la
guerra hasta finales de noviembre.
La fama de estos aviones se había extendido, aunque injustificadamente. Aunque en el momento
era la esperada máquina que iba a hacer frente al temido triplano Sopwith, visto en retrospectiva
se descubre que era tan solo un modelo tardío de un tipo de avión que pronto se extinguiría.
En general era un caza sencillo, barato y muy ágil (capaz de trepar más rápidamente que otros
aviones más potentes de la época y de girar con un radio menor). Las grandes desventajas eran
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
29
la velocidad mediocre, de 185 km/h a nivel del mar, y la pequeña autonomía, de menos de hora
y media. Tanto Fokker como Platz se encontraban desencantados con el resultado final y
sorprendidos de la buena acogida que tuvieron.
Los 315 Dr I, 3 F.I y 2 V4 durante el año siguiente alcanzaron la fama militar, con unos
enormes logros en el campo de batalla aéreo. Estos logros se debieron, como en el caso del
Sopwith que imitaban, más a los grandes pilotos que en las propias aeronaves. El grupo GJ1 de
Richthofen, muy conocido como el circo volante de Richthofen (debido a los coloridos
personalizados de los aviones, el gran número de cazas y sus organizadas técnicas de combate),
fue el más conocido de los escuadrones de caza que utilizaron los nuevos triplanos.
El máximo número de triplanos Fokker de servicio simultáneamente fueron 171,
aproximadamente sobre la misma fecha que el último Dr.I se entregó, en mayo de 1918, a partir
de cuando se empezaron a fabricar los reemplazos con el nuevo modelo Fokker D.VIII (modelo
de avión que tendrá el ‘honor’ de producir el último derribo aéreo de la primera guerra
mundial). En verano de 1918 la mayoría de los Dr I supervivientes fueron transferidos a las
Jastas de defensa del territorio alemanas
Modelo Fokker D. VIII
Potencia de motor 110 HP
Velocidad máxima 190 km/h
Rango máximo 280 km
Techo de servicio 6300 m
Velocidad de subida 460 m/min
Tabla 6: Especificaciones Fokker D.VIII, avión que sustituyó al Fokker Dr.I
Ilustración 12: Fokker D VIII, avión que sustituyó al Fokker Dr I
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Por último, vemos las principales especificaciones del avión y un dibujo esquemático de la
estructura.
Especificaciones generales del avión
Longitud 5770 mm
Altura 2950 mm
Peso vacío 405 kg
Envergadura ala superior 7190 mm
Envergadura ala media 6225 mm
Envergadura ala inferior 5725 mm
Cuerda de las alas 1000 mm
Superficie alar 18.66 m2
Diámetro hélice 2620 mm
Tabla 7: principales especificaciones generales Fokker Dr. I
Especificaciones del motor
Nombre Oberursel Ur II
Potencia 110 hp
Cilindros 9
Refrigeración Refrigeración por aire
Peso peso
Consumo 46 l/h
Tabla 8: principales especificaciones del motor del Fokker Dr. I
Armamento
Tipo dos 7.92mm Spandau LMG 08/15
(ametralladoras)
Calibre 7.92mm x 57mm
Velocidad de disparo 450-500 RPM
Longitud 1175 mm
Peso 11.9 kg
Tabla 9: principales especificaciones del armamento del Fokker Dr. I
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Actuación
Velocidad máxima SL 185 km/h
Velocidad máxima 13100 ft 165 km/h
Velocidad máxima 18000 ft 130 km/h
Autonomía 1.5 h
Longitud de despegue 50-100 m
Longitud de aterrizaje 50 m
Techo 6095 m
Velocidad de subida 1,000 m en aprox. 2.9min
2,000 m en aprox. 5.5min
3,000 m en aprox. 9.3min
4,000 m en aprox. 13.9min
5,000 m en aprox. 21.9min
Tabla 10: principales especificaciones de actuación del Fokker Dr. I
Ilustración 13: Estructura general del Fokker Dr. I según la enciclopedia ilustrada de la aviación
Este dibujo esquemático nos revela de manera muy completa y sencilla la estructura del avión.
Vemos en el morro del avión un motor de 9 cilindros, origen de la potencia del motor. La hélice
se encuentra en la parte delantera, por lo que para disparar a través de ellas las armas se
encontraban sometidas a una sincronización para no dañarla.
De los tres planos alares dos se encuentran sujetos al cuerpo del avión y el superior se encuentra
bastante por encima, sujeto por unos montantes. Es en este plano donde vemos unos alerones,
que no hay en ninguno de los otros planos alares. Vemos montantes que conectan las alas con el
propósito de reducir las vibraciones, como se explicó antes.
Entre las ruedas del tren de aterrizaje se aprecia una pequeña ala, por lo que a veces se ha
referido a este avió como ‘de tres alas y media’
La estructura es muy ligera, formada por barras (huecas, aunque eso no se puede apreciar en el
dibujo), costillas aligeradas, y largeros huecos.
En la cola se ve un saliente en la parte inferior, que es un apoyo para la cola cuando el avión se
encuentra en tierra.
c. Términos usados referentes a la estructura del Fokker
Dr I y términos aeronáuticos
En las explicaciones en este trabajo se utilizan ciertos términos, muchos de los cuales pueden
ser familiares para los conocedores de la aeronáutica. Para que el público general pueda seguir
las explicaciones, procedemos a comentar un pequeño glosario en orden alfabético con los
términos más utilizados.
Alerones: Superficie de control aerodinámico, situada en el borde de salida de las alas
(en el caso del triplano Fokker Dr.I en las alas superiores) y controla el balance
Cantiléver: Se dice de las alas que tienen todos los elementos rigidizadores por dentro.
Este tipo de alas ofrece mucha menos resistencia aerodinámica
Costilla: Elemento rigidizador de las alas, en el sentido trasversal. Tiene la forma de la
sección del ala, a menudo aligerada
Cuerda: Longitud desde el borde de ataque del ala hasta el borde de salida, medido en
línea recta.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
33
Dornier J Do Wal ‘Plus Ultra’: Avión de la armada española que cruzó el Atlántico en
1922, desde Huelva hasta Buenos Aires
Estabilizador horizontal: Elemento estabilizador del avión. Generalmente se encuentra
en la cola y tiene forma plana o fuselada, dispuesto en posición horizontal, fijo al
cuerpo del avión. Estabiliza en el ángulo de cabeceo.
Estabilizador vertical o deriva: Elemento estabilizador del avión. Generalmente se
encuentra en la cola y tiene forma plana o fuselada, dispuesto en posición vertical, fijo
al cuerpo del avión. Estabiliza en el ángulo de guiñada
Fuselaje: Cuerpo principal del avión, donde se encuentra la tripulación, pasajeros y
carga. Adosado a él se encuentran las alas, estabilizadores horizontales y verticales y el
tren de aterrizaje (en caso de que no se encuentre retraído)
Larguero: Elemento rigidizador de las alas, en el sentido longitudinal. Generalmente es
una o varias barras largas, pudiendo ser también un elemento más complejo.
Montante: Elemento rigidizador de las alas. Son aquellas barras que unen las alas con el
fuselaje, o las distintas alas entre sí en caso de un avión con varios planos alares. Un
avión con montantes no puede ser un avión cantiléver, puesto que ya tiene elementos
rigidizadores externos a las alas.
Pitch/Cabeceo: Ángulo formado entre la dirección del morro del avión con la horizontal
Rango: Longitud máxima a la que puede llegar el avión con la carga máxima de
combustible.
Roll/Balance: Ángulo formado entre la dirección de las puntas de las alas del avión con
la horizontal
Techo: Altura máxima que puede alcanzar un avión
Timón de cola: Superficie de control aerodinámico. Generalmente se encuentra situada
en el borde de salida del estabilizador horizontal y permite el control del cabeceo. (En el
caso del Fokker Dr.I no hay estabilizador horizontal, pero el timón de cola se sigue
encontrando en la posición que acostumbra en la mayoría de aeronaves)
Timón de profundidad: Superficie de control aerodinámico. Generalmente se encuentra
situada en el borde de salida del estabilizador horizontal y permite el control del
cabeceo
Tren de aterrizaje: Elemento del avión compuesto por una estructura, ruedas o patines y
amortiguadores, necesario para aterrizar. En los aviones más modernos acostumbran a
ser retráctiles, puesto que la resistencia aerodinámica que ofrecen es muy grande
Yaw/guiñada. Ángulo formado entre la dirección del morro del avión y con la dirección
norte
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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6. Planos utilizados en este trabajo
La obtención de los planos del Fokker Dr I fue fruto de una importante tarea investigadora, de la
buena voluntad por parte de algunos centros especializados en el tema y, como en todo trabajo,
una pequeña parte de suerte.
La búsqueda de material e información se centró en internet, contactando con diversos medios,
páginas, particulares y sociedades mediante e-mail. El método podemos denominarlo como
‘fuerza bruta’. Se contactó a una gran cantidad de personas hasta que finalmente tuvimos la
‘suerte’ de encontrar alguien que pudiera ayudarnos.
Como ya se ha explicado anteriormente, el avión Fokker Dr I no fue la primera idea de avión
para el modelado, sino el Dornier J Wal ‘Plus ultra’. Conociendo que una reproducción a escala
se encontraba en el museo del aire en cuatro vientos, Madrid, se intentó contactar con ellos, sin
llegar a obtener respuesta.
Una búsqueda en la web nos llevó a encontrar el ‘Dornier Wal documentation center’, con los
que contacté explicando mi situación. Me aconsejaron que comprara su libro para
documentarme, pero ni me ofrecieron planos detallados ni volvieron a responder a los e-mails.
Buscando información sobre el avión decidimos contactar con el lugar que alberga el avión
original, el Museo Lujan de Argentina, pensando en que tendrían copias de los planos, pero
tampoco obtuvimos respuesta.
Para este momento nos habíamos familiarizado con distintos tipos de aviones de la época
encontrando que otros aviones quizás serían más apropiados para el trabajo, de modo que
extendimos el campo de búsqueda.
En este nuevo campo de búsqueda nos dirigimos a preguntar en la página de ‘The vintage
aviator’, una empresa especializada en manufacturar elementos de piezas de aviones de época y
reproducciones completas. Amablemente nos redirigieron a World War One Aero, una empresa
sin ánimo de lucro que publican dos revistas, aero y skyways, que no tenían planos del plus ultra
pero tenían muchos dibujos disponibles a la venta de otros aviones. Sin embargo, la falta de
previsualización de los dibujos unida al precio (aunque bajo, puesto que el ánimo es mantener la
página y no buscar beneficio) hizo que siguiéramos buscando.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
35
A continuación nos dirigimos a un organismo gubernamental, la división de historia de la
NASA, que nos informaron que ellos no guardaban planos de las aeronaves, pero que el
‘Smithsonian National Air and Space Museum’ si guarda en archivo. Facilitaron un ‘link’ para
hacer una solicitud de información. Lamentablemente, tras realizar la solicitud de información
te indicaban que, debido a la gran cantidad de solicitudes que recibían, tardan un mínimo de tres
semanas en contestar. Para cuando se hubiera cumplido ese plazo ya habríamos encontrado
nuestra fuente de información.
Siguiendo con organismos estadounidenses, preguntamos al ‘National Museum of the US air
force’, que al igual que la división de historia de la NASA no albergaban planos e igualmente
nos redirigieron al ‘Smithsonian National Air and Space Museum’
Cambiando completamente el tipo de organización donde buscábamos, intentamos contactar
con ‘Rise off fligth’, un juego online que sirve de simulador de pilotaje de aviones de la primera
guerra mundial, suponiendo que habrían utilizado planos para sus modelos digitales. Sin
embargo, no llegaron a responder al contacto.
Otros intento infructuoso de comunicación fue con Airdrome airplanes, empresa que se dedica a
la fabricación de réplicas a escala de aviones de la primera guerra mundial, que no contestaron
Finalmente, en el portal ‘www.fokkerdr1.com’ hay una lista de posibles fuentes de los planos,
algunas con las que ya habíamos contactado y otras con las que no. Probamos con las que no
habíamos contactado aún y finalmente hubo suerte.
El correo de contacto era de Achim Engels, miembro de ‘Fokker-Team-Schorndorf’, un grupo
de personas dedicadas como hobby a realizar réplicas de aviones de la primera guerra mundial.
Además de construirlos también crean sus propios planos de construcción, perfectamente
detallados y algunos de los cuales se pueden previsualizar en su página web. Sin embargo, en la
página web explicaba cómo sus planos ya no se encontraban a la venta. No dejándonos
desanimar por ello, le explicamos la situación en la que nos encontrábamos, y se les ofreció
darles el modelo digital del avión a cambio de que nos permitieran utilizar los planos.
Efectivamente todo se desarrolló de manera muy feliz para ambas partes. El ‘fokker-team-
Schorndorf’ nos proporcionó los planos que tenían disponibles (que no eran todos, en el análisis
de las piezas se detallarán los problemas que tuvimos de falta de información en ciertas partes) y
una parte del libro de Paul Leaman sobre la construcción de la aeronave. A cambio, le
enviaremos copia del TFG y el modelo al finalizar el proceso oficial de presentación del trabajo.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
36
Para complementar la información, encontramos referencias a la aeronave en el segundo tomo
de la enciclopedia ilustrada de la aviación.
Destacamos que puede parecer que se dejaron muchas conversaciones en el aire, muchos
correos sin responder, pero hay que tener en cuenta que el proceso de búsqueda de información
duró muy poco (apenas 20 días), de modo que en un lapso de tiempo tan corto no se pudo
insistir mucho en aquellos que no habían respondido a los e-mails. Una vez encontrada una
fuente de información como la que tuvimos la suerte de conseguir, no fue necesario hacerlo.
La creación de los planos por parte del ‘Fokker-Team-Schorndorf’, según explican ellos mismos
en su página web, es “basado en los resultados de largos años de investigación histórica y
rediseño del modelo. Cada pequeño detalle ha sido comprobado varias ocasiones por nosotros
mismos sobre su exactitud histórica. Otras aeronaves similares del mismo diseñador que se
conservan en museos de todo el mundo han sido cuidadosamente medidas, fotografiadas y
estudiadas. […] Dado que ningún set original completo ha sobrevivido hasta hoy en día […], el
rediseño ha sido basado, como mencionado anteriormente, en las comparaciones con otros
tipos de aviones Fokker y sus medidas, así como en muchas pequeñas partes de los dibujos
originales de Fokker, documentos del ejército de Prusia, bocetos, textos e incontables
fotografías históricas. El departamento de investigación del Fokker-Team-Schorndorf ha hecho
un trabajo cauteloso desde el punto de vista histórico y no del punto de vista comercial.”
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
37
7. Diseño de piezas
a. Explicación previa
En este capítulo se explican una por una las piezas creadas para el modelado del avión Fokker
Dr I.
Se entiende por pieza un ‘CatPart’. Es de destacar que algunos elementos, para facilitar el
ensamblaje, el modelado o por cualquier otra razón, han sido creadas en el mismo ‘CatPart’
aunque en la fabricación real pudieran ser piezas diferentes. Se analizarán debidamente en el
subapartado del ‘CatPart’ correspondiente
Por último, las explicaciones de las relaciones de unas piezas con otras pueden resultar
insuficientes. Esto es porque en el capítulo ‘Ensamblajes’ se analizan con más profundidad y
con imágenes para facilitar la comprensión, por lo que no resulta adecuado repetirlos en este
apartado, donde nos centramos en las piezas como individualidades.
b. Fuselaje
Comenzamos explicando la pieza base del avión.
Para esta pieza comenzamos intentando seguir los planos del libro de Paul Leaman. Sin
embargo, pronto nos damos cuenta que sus indicaciones son insuficientes y pasamos a utilizar
los planos de construcción proporcionados por el Fokker-Team-Schorndorf.
A pesar de la calidad de estos planos nos encontramos con problemas al modelar la estructura,
los cuales explicaremos a continuación.
Para comenzar, hemos de explicar que inicialmente hicimos la estructura mediante curvas y
‘sketches’ unidimensionales con la idea de, una vez teniendo la estructura de líneas y puntos,
modelar las barras mediante ‘rib’
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
38
Ilustración 14: Estructura del fuselaje mediante lineas y puntos
Sin embargo, al realizar los ‘rib’ nos encontramos con este resultado en las intersecciones de las
barras
Ilustración 15: intersección de las barras
Es una intersección muy poco realista. No tiene la apariencia de soldadura que debía tener la
estructura original, sino que una barra se encuentra incrustada en la otra. Para solucionar el
problema se propuso estirar la primera de las barras la longitud del radio de la segunda barra, y
al modelar esta segunda barra utilizar la opción ‘merge ribs end’. Sin embargo no dio resultado
al aparecer un error ‘Topological operator: imposible relimitation on the main part. – Change
specifications’. Sin embargo este error no aparecía cuando se utilizaban barras macizas.
Se probaron sin éxito diversas variantes de esta solución. Finalmente se optó por realizar la
estructura de barras macizas y después mediante la opción ‘pocket’ o ‘slot’ retirar el material
del interior de las barras.
El resultado fue muy satisfactorio. Finalmente se realizaron los últimos detalles del fuselaje.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
39
Ilustración 16: Detalle del fuselaje, se aprecia la unión de las barras de manera más adecuada que antes
Vemos la parte de la cola del fuselaje, que es la que está modelada de manera más diferente,
mediante ‘Shaft’ y ‘pad’
Ilustración 17: Zona de la cola del fuselaje
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
40
c. Collar E
Esta pieza es muy sencilla. Sus planos los encontramos en el apartado “Rudder” del capítulo 6
del libro “Fokker Dr I”, de Paul Leaman, y es el siguiente
Ilustración 18: Planos del Collar E de Paul Leaman
La manera más sencilla de modelar esta pieza en CATIA es mediante un ‘sketch’ con dos
círculos concéntricos de los diámetros adecuados y un ‘pad’ de dicho ‘sketch’
d. Sleeve F
Esta pieza es también muy sencilla y sus planos los encontramos junto a los planos de ‘Collar E’
y son los siguientes.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
41
Se modela como la pieza anterior, mediante el ‘pad’ de un ‘sketch’ adecuado
Esta pieza también forma parte del timón de cola del avión e igualmente será montada en el
ensamblaje de las piezas del timón de cola
Hay dos de ellas, situadas entre cada uno de los ‘Rudder Clamp H’ y la barra principal del timón
de cola. Su objetivo es reducir la fricción entre esas dos piezas, puesto que se hallan en
constante rotación relativa.
e. Rudder clamp H
Mismo origen que las dos piezas anteriores, aunque su diseño es ligeramente más complejo,
como vemos en el siguiente plano.
Ilustración 19: planos del sleeve F de Paul Leaman
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
42
Ilustración 20: planos del Rudder clamp H de Paul Leaman
La manera en la que se decidió modelar esta pieza fue mediante el dibujo de 2 ‘sketches’, uno la
forma de U de la pieza y el otro una sección C. Mediante un ‘rib’ se consigue la pieza, para
finalmente hacer los agujeros del extremo.
Como las dos anteriores, esta pieza forma parte del timón de cola y será montada en el
ensamblaje de las piezas del timón de cola
Como se extrae del punto anterior, hay dos piezas de ‘rudder clamp H’. El objetivo de esta pieza
es sujetar el timón de cola al fuselaje, pero permitiendo el giro relativo (para permitir el control
de guiñada). Para ello, está fijada la parte abierta al fuselaje mientras que la barra principal del
timón de cola pasa por la parte semicircular del ‘rudder clamp H’. Como se explicó en el punto
anterior, para evitar el excesivo rozamiento hay una pieza entre el ‘rudder clamp h’ y la barra
principal del timón de cola (‘sleeve f’)
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
43
f. Control horn
Esta pieza es particularmente interesante. En principio iba a ser diseñada en el mismo ‘CatPart’
que la pieza principal del timón de cola, pero tras comprobar que es una pieza que se repite en
todas las superficies de control del avión se decidió realizar un ‘CatPart’ diferenciado.
El plano podemos encontrarlo junto a los de las piezas anteriores en el libro de Paul Leaman,
pero tenemos otro más detallado del que nos provee el equipo Fokker-Team-Schorndorf y que
presentamos a continuación
Ilustración 21: Plano del Control Horn del Fokker-Team-Schorndorf
Tiene una función muy clara. Se encuentran rígidamente unidos a las barras principales de las
superficies aerodinámicas (timón de cola, elevador o alerones). Los cables de control pasan por
los agujeros de los extremos y transmiten tensiones para producir giros según las maniobras de
los pilotos.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
44
Modelarlo en CATIA tiene una cierta complicación por la forma fuselada que tiene (diseñado
así para reducir la resistencia aerodinámica). La forma de de modelarlo que se empleó fue la
siguiente.
Se realiza el ‘sketch’ en el plano horizontal de la forma en planta del extremo (desde el extremo
semicircular hasta el límite que forma un ángulo con la horizontal) y se hace un ‘pad’, simétrico
en ambas direcciones. A continuación, mediante un ‘pocket’ se hace el vaciado que se observa
en la punta. Mediante un ‘Multi-sections solid’ se hace la unión del extremo realizado con la
parte central. La parte central se hizo mediante un ‘Thick surface’ de un ‘Multi-sections
surface’. Finalmente hizo ‘mirror’ del elemento y se arregló la parte central con un ‘pad’ y un
‘pocket’
Se comprende mejor observando la siguiente serie de imágenes
Ilustración 22: Modelado del Control Horn
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
45
g. Pieza principal del timón de cola
Como es previsible, es la pieza más compleja del timón de cola. Sobre ella se hará el ensamblaje
completo de timón de cola.
Los planos utilizados son los del libro de Leaman que se muestran a continuación
Ilustración 23: Plano del timón de cola por Paul Leaman
Estos planos son en pequeños detalles algo incompletos, lo que lleva a tomar pequeñas
decisiones sobre la estructura. Algunas de las decisiones fueron:
No tomar por exactos los radios que definen la curva exterior, puesto que son
incompatibles con que los círculos sean tangentes. Se da prioridad a la tangencia.
La forma exacta del ensanchamiento de la parte inferior de la barra principal.
La altura a la que se bifurca la barra de la curva exterior. Se escogió tomando medidas
directamente en el plano y comparando con distancias conocidas.
El espesor de las barras. Se toma 1mm, como las barras del fuselaje.
La forma exacta de los pequeños tubos rigidizadores que hay entre la pareja de tubos
superior
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
46
Podemos observar 3 partes diferenciadas que se modelaron de la siguiente manera.
La barra principal mediante un simple ‘pad’ y dos ‘shaft’, uno para el extremo superior
y otro para el inferior.
La barra curva, mediante un ‘rib’ a lo largo de un ‘sketch’ complejo formado por arcos
tangentes. También mediante un ‘rib’ se hace la bifurcación así como el pequeño detalle
del extremo contrario (otra bifurcación más pequeña). Es de destacar que para el ‘rib’
de la bifurcación principal fue necesario hallar la curva central mediante herramientas
del módulo ‘wireframe and surface design’, puesto que conocemos sus vistas de frente y
de perfil y por tanto conocemos que debe estar contenida en los ‘sweep’ que aparecen
en la imagen.
Ilustración 24: 'Sweep' en el timón de cola
Una vez calculados esos ‘sweep’, la curva central se halla simplemente como una
intersección de ellos
La pareja de barras superiores así como las pequeñas barras rigidizadoras entre ellas,
modeladas mediante ‘rib’ de diversos ‘sketch’. Destacamos la importancia de usar la
opción ‘merge rib’s end’ para que las barras rigidizadoras se fundan con la pareja de
barras entre las que se encuentran sin incrustarse en su interior (recordemos que estaban
huecas)
Ilustración 25: Detalle del modelado del refuerzo
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
47
h. 4229
Los planos de esta pieza son proporcionados por el equipo Fokker-team-Schorndorf y se
presentan a continuación
Ilustración 26: Plano de la pieza 4229 por Fokker-Team-Schorndorf
Al igual que ocurrirá con el resto de piezas, utilizamos los planos del Fokker-Team-Schorndorf
porque son mucho más completos que los planos del libro de Paul Leaman, dejando estos
últimos para consultar en caso de dudas (aunque los planos son insuficientes, están
acompañados de fotos y descripciones que pueden ser de gran utilidad).
Esta pieza, a pesar de su aparente simplicidad en el dibujo, puede resultar más complicada de
‘ver’ de lo que aparenta. Para facilitar la visualización, acompañamos de una imagen del modelo
en vista isométrica
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
48
Ilustración 27: Modelo de la pieza 4229 vista isométrica
Para modelarla en CATIA, primero se efectuó un ‘pad’ sobre el ‘sketch’ adecuado para hacer un
agarre, a continuación el segundo se hizo mediante un ‘mirror’. El cuerpo central se hizo
mediante una serie de ‘pad’ y se finaliza haciendo los agujeros mediante ‘pocket’. Vemos el
desarrollo en esta secuencia de imágenes.
Ilustración 28: Modelado de la pieza 4229
Esta pieza forma parte del montaje que une el elevador a la pieza principal del estabilizador
horizontal, pero permitiendo el giro relativo respecto de un eje.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
49
i. 4230
Esta pieza es similar al ‘Rudder clamp H’, tanto en forma como en función.
La forma difiere en tener los brazos ligeramente en ángulo (‘Rudder clamp H’ tenía los brazos
en paralelo) además de tener una circunferencia que envuelve a la barra principal del elevador.
En función, es la pieza que va rígidamente unida a la pieza principal del estabilizador
horizontal, permitiendo el giro relativo del elevador alrededor del eje de su barra principal.
Vemos los planos, obtenidos de igual forma que la pieza anterior.
Ilustración 29: Plano de la pieza 4230 por Fokker-Team-Schorndorf
La similitud con ‘Rudder clamp H’ hace que la modelemos de manera muy similar, haciendo un
‘rib’ del ‘sketch’ de una sección, para finalmente hacer los agujeros con ‘pocket’. Como
diferencia, se hace un ‘pad’ para la circunferencia central
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
50
j. 4231
Tenemos sus planos de la misma manera que en las dos piezas anteriores, los presentamos a
continuación
Ilustración 30: Plano de la pieza 4231 por Fokker-Team-Schorndorf
El modelado de esta pieza es tremendamente sencillo, mediante el ‘pad’ de la sección y el
‘pocket’ para el agujero
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
51
k. Stabilizer Sleeve
Es otra pieza muy sencilla, pero en este caso no disponemos de planos directamente.
Conocemos que es una pieza cilíndrica que va abrazando las barras de la pieza principal del
estabilizador horizontal, por lo que conocemos su diámetro interior (38mm). Sin embargo, nos
falta la longitud y su espesor. Para ello, observamos cómo en la tabla del plano de la pieza
principal del estabilizador horizontal aparece en la lista de materiales que es necesaria una barra
de 38mm de diámetro interior, 1.5 mm de espesor y 30cm de longitud. Puesto que necesitamos
4 piezas, esos 30cm de longitud se dividen entre cuatro.
Tenemos por tanto una pieza con forma de tubo, diámetro inferior 38mm (diámetro exterior de
la barra donde va soldada), de espesor 1.5mm (lo especifica la tabla) y 7.5cm de longitud (los 30
cm que especifica la tabla dividido entre el número de piezas que hay de este tipo)
Ilustración 31: Tabla extraída del plano de la pieza principal del estabilizador horizontal, por Team-Fokker-
Schorndorf
Mediante un ‘pad’ del ‘sketch’ de la circunferencia de los diámetros adecuados modelamos la
pieza
Su uso es para proteger del excesivo calor a la pieza principal del estabilizador horizontal
durante el proceso de soldado de las distintas barras.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
52
l. Timón de profundidad
Es una de las dos grandes piezas del montaje del estabilizador horizontal.
Es la superficie de control que controla el ángulo de cabeceo, esto es, giro respecto del eje y (el
eje y va desde el centro de masas del avión hacia la dirección del ala izquierda)
Su plano lo proporciona Fokker-Team-Schorndorf y lo presentamos aquí
Ilustración 32: Plano del timón de profundidad por Fokker-Team-Schorndorf
El modelado es complejo. Para comprender el proceso, guiamos a través de una serie de
imágenes.
Comienza con la creación de la mitad de la barra principal a través de un ‘pad’
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
53
Ilustración 33: Modelado del timón de profundidad, paso 1
A continuación, realizamos mediante líneas el exterior del timón de profundidad. Mediante una
serie de consideraciones geométricas, se realiza un plano que es perpendicular al plano formado
por las dos líneas del ‘triángulo’ y contiene a la línea bisectriz de esas dos mismas líneas. Este
plano se utilizará para el siguiente paso.
Ilustración 34: Modelado del timón de profundidad, paso 2
Mediante dos ‘pad’ hacemos el ‘triángulo’, dando como límite en la esquina del ‘triángulo’ el
plano obtenido previamente. Luego, mediante un ‘rib’ hacemos la barra que recorre el resto de
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
54
la línea. Destacamos que es necesario usar la opción ‘merge ribs end’, para que el ‘rib’ se funda
adecuadamente en la barra principal. Realizamos también el final de la costilla más exterior
mediante otro ‘pad’ con la característica ‘up to next’, para que se funda adecuadamente con las
otras barras.
Ilustración 35: Modelado del timón de profundidad, paso 3
Se hallan las líneas centrales del resto de costillas y se crean mediante ‘rib’ y ‘mirror’
Ilustración 36: Modelado del timón de profundidad, paso 4
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
55
Mediante el uso de ‘thick surface’ sobre una superficie realizada mediante ‘multi-section
surface’ obtenemos el final aplastado de la barra principal, fundiéndola con la barra exterior
mediante un ‘merge ribs end’. Aclaramos que este aplastamiento no está cuantificado en los
planos, en la realidad simplemente se hace aplicando fuerza hasta que queda con una forma que
se puede soldar a la barra exterior. Lo realizado por nosotros es una forma de modelar ese
proceso ‘artesanal’
La superficie se obtiene pasando del círculo que es la sección de la barra principal a una elipse,
cuyo radio mayor es superior al radio del círculo y su radio inferior ligeramente menor que el
radio del círculo de la barra exterior.
Ilustración 37: Modelado del timón de profundidad, paso 5
Finalmente, se hace ‘mirror’ de la estructura completa, obteniendo el siguiente resultado
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
56
Ilustración 38: Modelado del timón de profundidad, paso 6
m. Pieza principal del estabilizador horizontal
Como es de esperar, es la pieza más compleja del estabilizador horizontal. El resto de las piezas
del ensamblaje irán montadas sobre ella.
La función de esta pieza es, como es evidente, proporcionar estabilidad en la dirección
horizontal, además de ser soporte de la superficie de control que es el timón de profundidad.
El plano nos lo facilita Fokker-Team-Schorndorf y lo mostramos a continuación
Ilustración 39: Plano de la pieza principal del estabilizador horizontal, por Fokker-Team-Schorndorf
Pasamos a explicar el modelado. Para comprender mejor, aclaramos primero que a las barras
principales, la estructura base, les llamaremos barra frontal, lateral y trasera. El resto de barras
las denominaremos costillas y barras exteriores. También ilustraremos el proceso.
Primero hacemos el que sería el plano ‘bisectriz’ entre la barra frontal y la lateral derecha.
Mediante un ‘pad’ poniendo como límite este plano, creamos la mitad derecha de la barra
frontal. Mediante un simple ‘pad’ hacemos la mitad de la barra trasera. Por último, mediante un
‘pad’ desde el plano creado y usando ‘up to next’ para que se funda en la barra trasera, creamos
la barra lateral derecha.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
58
Ilustración 40: Modelado de la pieza principal del estabilizador horizontal, paso 1
Dibujando puntos, líneas y ‘sketch’, usando las herramientas ‘rib’, ‘pad’ e ‘intersection’
conseguimos modelar las barras superiores de las costillas. Mediante ‘mirror’ obtenemos las
costillas completas. Importante que para que las costillas se fundan con las barras principales de
manera adecuada es necesario el uso de las opciones ‘up to next’ o ‘merge ribs end’
Ilustración 41: Modelado de la pieza principal del estabilizador horizontal, paso 2
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
59
Se hacen una serie de agujeros (mediante ‘pocket’) y la pieza que acompaña a la barra trasera
(mediante ‘pad’). Esta pieza que acompaña aparece maciza. Esto es porque en la construcción se
realiza en madera. La función de esta pieza es reducir la fricción entre la barra trasera del
estabilizador y la barra principal del timón de profundidad, puesto que están juntas y tienen giro
relativo.
Ilustración 42: Modelado de la pieza principal del estabilizador horizontal, paso 3
Por último se realiza un ‘mirror’ de la estructura completa. El resultado es el siguiente.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
60
Ilustración 43: Modelado de la pieza principal del estabilizador horizontal, paso 4
n. 0200
Esta pequeña pieza forma parte del tren de aterrizaje y sirve como unión entre este y el fuselaje.
El plano lo vemos a continuación, siendo facilitado por el fokker-team-schorndorf
Ilustración 44: Plano de la pieza 0200, por fokker-team-schorndorf
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
61
Su modelado es relativamente sencillo. Primero, mediante un ‘shaft’ conseguimos la forma
general. Hacemos un ‘hole’ para el agujero superior, un ‘groove’ para el vaciado interior, y dos
‘hole’, uno para los dos agujeros y otro para conseguir la forma de la parte inferior
Ilustración 45: modelado de la pieza 0200
o. Wheel
Esta pieza evidentemente forma parte del tren de aterrizaje.
Los planos son facilitados por el fokker-team-schorndorf y los presentamos a continuación
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
62
Primero modelamos el eje central. Para ello, hacemos uso la forma de revolución y empleamos
la herramienta ‘shaft’. Para la serie de agujeros, basta con hacer uno y luego emplear un patrón
circular.
Ilustración 46: Modelado del eje de la rueda
La superficie donde va apoyado el neumático parece compleja, pero nuevamente es solo un
‘shaft’ del ‘sketch’ adecuado. Mostramos a continuación tanto el ‘sketch’ como el resultado
Ilustración 47: Modelado de la rueda, apoyo del neumático
Este apoyo de neumático también está agujereado siguiendo un patrón circular. Además,
modelamos el neumático como un círculo de espesor muy fino que irá apoyado en la pieza que
acabamos de modelar
Ilustración 48: Modelado de la rueda, neumático
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
64
Por último, realizamos los radios de la rueda. En principio se iban a realizar como piezas
separadas, pero finalmente se decidió que formaran parte de la misma pieza para que el
ensamblaje no resultara excesivamente complicado
Ilustración 49: Modelado de la rueda, radios
Se observa como los radios se interseccionan. En la pieza real estos radios estarían en contacto,
pero no cortados.
p. Pieza principal del tren de aterrizaje
Es la estructura del tren de aterrizaje, sobre la que se ensamblarán el resto de las piezas.
Presenta simetría de los lados derecho e izquierdo, por lo que modelamos uno de ellos y
haremos ‘mirror’.
Cada lado está formado por dos barras de sección elíptica, con el extremo superior adaptado
para encajar con la pieza 02000 y el extremo inferior soldado al amortiguador. Del
amortiguador sale el eje donde se situarán las ruedas, y entre el amortiguador del lado derecho y
el del lado izquierdo hay una barra cubierta por una especie de ala, cuya función es reducir la
resistencia del tren de aterrizaje.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
65
Para el modelado nos basamos en los siguientes planos, proporcionados por el fokker-team-
schorndorf.
Ilustración 50: Disposición general del tren de aterrizaje, por fokker-team-schorndorff
Ilustración 51: Planos del amortiguador del tren de aterrizaje, por fokker-team-schorndorff
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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El modelado lo comenzamos con las barras de sección elíptica. Con los planos calculamos los
puntos donde comienzan y acaban las barras y las creamos mediante un ‘rib’. El extremo
superior de las barras lo hacemos mediante un ‘shaft’ para la parte esférica y un sólido por
multisecciones para la unión de dicha parte esférica con la barra. En principio, dejamos la parte
inferior de las barras, las que se unen con el amortiguador, sin finalizar.
Ilustración 52: Modelado de la pieza principal del tren de aterrizaje, barras elípticas
Pasamos al amortiguador, la pieza más compleja. Explicamos brevemente los distintos pasos
seguidos y a continuación mostramos una serie de imágenes que ayuden a comprender el
modelado.
En primer lugar, con un ‘pad’ se hace el cuerpo principal.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
67
A continuación, se hace la serie de agujeros mediante ‘pocket’ y los tubos laterales mediante
‘pad’
Para la siguiente parte de la pieza, utilizamos un ‘multisections solid’, que es la manera más
sencilla de definir esa superficie
Continuamos con los laterales mediante ‘pad’ y ‘mirror’
Ahora que tenemos la parte externa del amortiguador, podemos finalizar el extremo inferior de
las barras utilizando la opción ‘merge ribs end’ de la orden ‘rib’
Por último completamos la parte interior del amortiguador mediante una serie de ordenes ‘pad’
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
68
Ilustración 53: Proceso de modelado del tren de aterrizaje, amortiguador
Destacamos que no se ha modelado el ‘muelle’ del amortiguador. Este muelle va enrollado
sobre los dos cilindros de los lados, pasando por encima del eje central. De este modo, cuando
el avión tocara tierra, el eje presionaría la goma del amortiguador, suavizando el golpe.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
69
q. Costilla estándar, no estándar y patrones
Para el modelado de los grupos de costillas de las alas de manera que no se complique el
ensamblaje de las alas, procedemos de la siguiente manera.
Primero hacemos la pieza de una costilla estándar, utilizando el plano proporcionado por el
Fokker-Team-Schorndorf que vemos a continuación.
Ilustración 54: Costilla estándar, por Fokker-Team-Schorndorf
La única complicación de la pieza es la forma de la curva, necesitará un ‘sketch’ bastante
complejo. Este lo hacemos dibujando los puntos que el plano nos indica y uniéndolos mediante
una curva ‘spline’. Eso nos da la línea que forma de la curva, hacemos dos curvas iguales, una
por arriba y otra por debajo, para tener un ‘sketch’ cerrado. En la siguiente imagen vemos a lo
que nos referimos, la curva central es la línea punteada y vemos arriba y abajo dos líneas
continuas que son el verdadero ‘sketch’ que vamos a utilizar
Ilustración 55: ‘Sketch’ de la costilla, detalle inferior
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
70
Realizamos un ‘pad’ del grosor indicado por el plano.
A continuación hacemos un ‘sketch’ de toda la zona central, incorporando los agujeros, y
hacemos ‘pad’
Ilustración 56: 'Pad' central de la costilla
Por último, mediante un ‘pocket’ hacemos el último retoque de la costilla, obteniendo el
siguiente resultado
Ilustración 57: Resultado del modelado de la costilla estándar
Una vez tenemos la costilla estándar la guardamos como 3 archivos distintos. En cada uno de
ellos hacemos una traslación, un patrón rectangular y un ‘mirror’, de acuerdo a las distancias y
número de elementos que tienen cada una de las alas. Acabamos entonces con tres ‘CatPart’,
formados por un conjunto de costillas estándar en unas posiciones determinadas de acuerdo a
los planos de las alas proporcionados por el Fokker-Team-Schorndorf
La costilla no estándar es muy parecida, la única diferencia es la posición de alguno de los
puntos de la parte inferior y el rectángulo central. El resultado lo vemos aquí.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
71
Ilustración 58: Resultado del modelado de la costilla no estándar
Repetimos lo mismo, la guardamos en dos ‘CatPart’ distintos (El ala superior no tiene costillas
no estándar, de ahí que solo guardemos dos en lugar de tres) y en cada uno hacemos una
traslación y ‘mirror’ acordes con los planos de las alas.
Ilustración 59: Distribuciones de costillas estándar y no estándar en las tres alas
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
72
r. Largueros
No disponemos de planos suficientemente exactos al respecto de esta pieza ni sobre nada más
acerca de las alas. Es por ello que el modelo se basa en fotografías y los pocos esquemas
cualitativos que tenemos.
Para modelarlo simplemente hacemos un ‘Sketch’ con la forma de la sección y extrusionamos
con un ‘pad’ a tres longitudes distintas, una por cada ala, obteniendo tres ‘CatPart’ distintos. El
‘Sketch’ está formado por dos curvas cerradas, un rectángulo grande y un cuadrado pequeño, los
dos largueros que atraviesan cada ala. El larguero pequeño se corta en cada ala de acuerdo a los
planos. El resultado es el siguiente (Vemos solo el extremo del larguero del ala inferior, el resto
son iguales variando las longitudes)
Ilustración 60: Extremo de los largueros
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
73
8. Ensamblaje
a. Ensamblaje de las piezas del timón de cola
El ensamblaje del timón de cola es un ensamblaje muy sencillo, y se monta sobre la pieza
principal del timón de cola, la cual se fija. Utilizamos el módulo ‘assembly design module’
Collar E: Su eje coincide con el eje de la barra principal de la pieza principal del timón
de cola. Se fija la distancia a la parte inferior de la barra principal. Queda un grado de
libertad, giro respecto de su eje, pero se deja libre puesto que, al ser una pieza de
revolución respecto de ese eje, no nos importa su posición (es igual cualquiera que sea)
Control Horn: El eje el agujero central del ‘control horn’ coincide con el eje de la barra
principal de la pieza principal del timón de cola. Igualmente, fijamos su distancia a la
parte inferior de la barra principal. Finalmente, para evitar el giro respecto al eje se fija
el ángulo entre el plano xz del ‘control horn’ y el plano xz de la pieza principal del
timón de cola. Esta pieza queda por tanto completamente fijada
Sleeve F: Se fijan de la misma manera que ‘Collar E’, la única diferencia es la distancia
respecto a la zona inferior de la barra principal y el número de piezas (hay 2 ‘sleeve F’)
Rudder Clamp H: Se fijan de la misma forma que ‘Sleeve F’ (De hecho, se encuentran a
la misma distancia de la parte inferior de la barra principal, puestos de manera
concéntrica, puesto que como se explicó previamente, la función del ‘Sleeve F’ es
reducir la fricción entre la barra principal y el ‘Rudder Clamp H’). Destacamos dos
cosas. En primer lugar, el giro respecto al eje de la barra principal está permitido, no
porque sea indiferente (como en el caso de ‘Sleeve F’ y ‘Collar E’), sino porque en el
avión real ese giro es el que permite el movimiento del timón para controlar la
aeronave. En segundo lugar, hay una restricción entre las dos piezas de ‘Cludder Clamp
H’ que las obliga a hacer el mismo giro respecto de la barra principal. En el avión real,
el piloto mediante los mandos tensaría los cables que van al ‘control horn’ moviendo
todo el timón alrededor del eje de la barra principal (puesto que el ‘control horn’ está
rígidamente unido a la barra principal) excepto los ‘Cludder Clamp H’, que están
rígidamente unidos al fuselaje y cuya función es unir el timón a dicha estructura.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
74
El resultado final es el que vemos a continuación. Nótese cómo las ‘Rudder Clamp H’ giran
el mismo ángulo alrededor del eje de la barra principal. Estas piezas son las que se unirían
con el fuselaje dejando libre el giro del timón.
Ilustración 61: Vistas del montaje completo del modelo de timón de cola
Comparamos con imágenes reales de timones de cola del avión, tanto fotografías de la época
que recogemos del libro de Paul Leaman como reconstrucciones llevadas a cabo por el equipo
de Fokker-Team-Schorndorf.
Ilustración 62: Vista lateral de un timón de cola original, del libro de Paul Leaman
Ilustración 63: Vista inferior de un timón de cola original, del libro de Paul Leaman
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
76
Ilustración 64: Detalle de un timón de cola original, del libro de Paul Leaman
Observando estas fotografías del timón original, vemos que nuestro modelo es una reproducción
muy fiel. Nótese el detalle del como se observa fuselado el ‘control horn’ y de las posiciones de
los ‘rudder clamp’
Ilustración 65: Reconstrucción del timón de cola de Fokker-Team-Schorndoff
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
77
Estas imágenes de una reconstrucción del equipo de Fokker-Team-Schorndoff tiene ligeramente
distinto el detalle del ‘control horn’, que no tiene forma fuselada. Vemos que se monta sobre
una pieza metálica que simula la posición de agarre al resto del fuselaje.
Vemos que es muy parecido al original y a nuestro modelo, a pesar de que esta reproducción ha
sido realizada según los planos del equipo que lo construyó, mientras nuestro modelo utiliza los
planos del libro de Paul Leaman.
La función de esta parte del avión es proporcionar al avión el control del ángulo de guiñada,
esto es, giro respecto del eje z (el eje z va del centro de masas del avión al centro de la tierra)
Esta pieza, al contrario que en la mayoría de diseños de aviones, no proporciona estabilidad en
sentido vertical. Nótese que llamamos a esta pieza ‘Timón de cola’, no ‘estabilizador vertical’,
como es lo más común. Generalmente el estabilizador vertical, al igual que el horizontal en este
modelo, consta de una parte rígidamente unida al fuselaje que aporta estabilidad y una
superficie de control, que es verdaderamente el timón de cola. Sin embargo, aquí vemos como
todo es superficie de control.
La estabilidad vertical se consigue mediante la forma del fuselaje, con sus superficies verticales,
de ese modo se aprovecha al máximo la superficie del timón de cola para permitir
maniobrabilidad.
b. Ensamblaje de las piezas del estabilizador horizontal
El ensamblaje se hace en el módulo ‘assembly design module’, al igual que el timón de cola. El
montaje se hace sobre la pieza principal del estabilizador horizontal, es muy sencillo y lo
resumimos a continuación.
‘Stabilizer Sleeve’: Son concéntricos con las barras principales laterales, de modo que
utilizamos un ‘coincidence’ para que se coloque sobre ellas. Para la distancia a la que se
colocan, se utiliza un ‘offset’. Es importante que queden en el punto de contacto entre
costilla y barra principal. Mismas restricciones para las 4 piezas
4230: Estas piezas van fijas respecto a la pieza principal del estabilizador horizontal.
Necesitamos 3 restricciones para colocar cada una de las 3 piezas 4230. ‘Coincidence’
de los agujeros del 4230 con los agujeros de la pieza principal del estabilizador
horizontal, ‘offset’ respecto a uno de los extremos del estabilizador horizontal y
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
78
‘paralelism’ respecto a un plano adecuado de la pieza principal del estabilizador
horizontal para el último grado de libertad
Timón de profundidad: Un ‘coincidence’ con la pieza ‘4230’, ya fija en el ensamblaje,
para que el eje alrededor del que gira el timón de profundidad coincida con el eje de la
pieza ‘4230’. Un ‘offset’ adecuado respecto de la pieza principal del estabilizador
horizontal fija el grado de libertad a lo largo de ese eje, permitiendo el giro relativo del
timón de profundidad.
4229: Un ‘coincidence’ respecto del timón de profundidad, para hacer coincidir los ejes.
Dado que esta pieza gira junto con el timón de profundidad, usamos un ‘paralelism’
para que lo siga en su movimiento. Por último un ‘offset’ que hemos decidido hacerlo
respecto de la pieza ‘4230’, aunque podríamos haberlo hecho respecto del timón de
profundidad o de la pieza principal del estabilizador horizontal
4231: Muy sencilla de fijar. Se usa un ‘coincidence’ para que su eje coincida con el del
timón de profundidad, un ‘paralelism’ respecto de un plano del ‘4229’ para que los
agujeros apunten en la dirección adecuada y un ‘offset’ respecto del ‘4229’ para que se
encuentre en la posición del eje adecuada
Control Horn: Es muy parecido a los anteriores. Un ‘coincidence’ para ponerlo en el eje
del timón de profundidad, un ‘paralelism’ para que se mueva junto con el timón de
profundidad y un ‘offset’ para ponerlo a la distancia adecuada en el eje
El resultado final es el que mostramos en estas imágenes. Nótese que el timón de profundidad
tiene un cierto ángulo, para mostrar el eje alrededor del cual puede rotar con libertad.
Ilustración 66: Imágenes del estabilizador horizontal. Vista superior, frontal, lateral e isométrica.
Vemos también algunos detalles particularmente interesantes de esta estructura.
En primer lugar observamos el ‘control horn’, idéntico al que hay en el timón de cola solo que
en el estabilizador horizontal hay dos distintos. Su función, como ya sabemos, es la misma
(producir giros en la superficie de control)
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
80
Ilustración 67: Detalle del estabilizador horizontal. 'Control horn'
También es interesante una visión de cerca de la estructura que mantiene unidos el timón de
profundidad con la pieza principal del estabilizador horizontal, pero permitiendo un giro relativo
entre ambos.
Ilustración 68: Detalle del estabilizador horizontal. Unión pieza principal-timón de profundidad
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
81
Por último, observamos la zona de contacto entre la costilla, el ‘stabilizer sleeve’ y la barra
lateral.
Ilustración 69. Detalle del estabilizador horizontal. Stabilizer Sleeve
Comparamos con fotografías de estabilizadores horizontales originales del avión y con una
reproducción construida por el fokker-team-schorndorf
Ilustración 70: Reproducción por Team-Fokker-Schorndorf donde se aprecia el estabilizador horizontal
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
82
Se observa la integración del fuselaje, estabilizador horizontal y timón de cola, así como el
aspecto del estabilizador horizontal tras poner el recubrimiento de tela y pintura.
Ilustración 71: Reproducción por Team-Fokker-Schorndorf de la pieza principal del estabilizador horizontal
En esta imagen apreciamos mejor la estructura de la pieza principal del estabilizador horizontal,
a simple vista indistinguible de la modelada o de la original. Era de esperar, teniendo en cuenta
que hemos utilizado los mismos planos para el modelado como para la construcción
c. Ensamblaje de las piezas del tren de aterrizaje
Este es el ensamblaje más sencillo, puesto que solamente tenemos 3 piezas distintas que montar
Pieza principal del tren de aterrizaje: Se escoge como base sobre la que colocar las otras
piezas, de modo que le hacemos un ‘fix’ para dejarla fija
Wheel: Para situar las ruedas se hace de la forma más evidente, se hace coincidir el eje
de las ruedas con el eje de la pieza principal del tren de aterrizaje donde deben ir
situadas. Para terminar de posicionarlas, se utiliza un ‘offset’. Queda como grado de
libertad el giro alrededor del eje de las ruedas, lo cual es lo correcto.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
83
02000: son ligeramente más complejas de posicionar. En primer lugar, se hace coincidir
el eje de revolución de la pieza con la línea central de la barra elíptica de la pieza
principal del tren de aterrizaje. A continuación, se hace coincidir el eje del agujero que
atraviesa la bola de la punta de la barra elíptica con el agujero que atraviesa la pieza
02000
Ilustración 72: Ensamblaje de la pieza 02000 con la pieza principal del tren de aterrizaje
El tren de aterrizaje queda finalizado en la extensión que vamos a realizarlo.
Destacamos como diferencia principal respecto al avión real la falta de ala entre las ruedas. Esta
ala sirve para reducir la gran resistencia aerodinámica que provoca el tren de aterrizaje, a la vez
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
84
que proporciona una ligera sustentación. La falta de planos y de alcance del trabajo nos ha
llevado a omitirla del modelado.
Ilustración 73: Vista del tren de aterrizaje, reproducción de Fokker-Team-Schorndorf, donde se aprecia el ala
También es distinto el modelado de los radios de las ruedas respecto a los radios de los planos.
Esto ha sido por sencillez en el modelado, ya que los radios de las ruedas no son una pieza muy
interesante del Fokker Dr.I, y hacerlos por separado para luego ensamblarlos complicaba
mucho el modelado. Se ha hecho por tanto un modelado propio de dichos radios, que
consideramos suficiente para nuestros propósitos.
En cualquier caso, las ruedas originales de los Fokker Dr.I salidos de fábrica no tienen por qué
ser iguales que las que vemos en las fotografías de los campos de batalla. Esto es porque en los
aterrizajes a menudo se rompían, y las reposiciones no siempre estaban disponibles, de modo
que en muchos casos se utilizaban otras ruedas para las reparaciones.
Por último, comprobamos una imagen de nuestro modelo con unas imágenes de trenes de
aterrizaje. A simple vista no hay ninguna diferencia apreciable, lo que verifica nuestro modelo.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
85
d. Ensamblaje de las alas
Este ensamblaje es muy sencillo. Utilizamos como base la pieza de los largueros, por lo que esa
pieza se fija.
A continuación colocamos las costillas estándar y las no estándar de la misma forma. Usando la
constraint ‘contact’ hacemos que las superficies de larguero rectangular toquen las superficies
del hueco rectangular de las costillas. Mediante un ‘offset=0’ las centramos, de esa forma
quedan fijadas.
Vemos el resultado del ala media, las otras alas son muy similares.
Ilustración 74: Ensamblaje del ala media. La superior e inferior son muy similares.
e. Ensamblaje final del avión
Llegamos al último paso del modelado del avión Fokker Dr I.
Hacemos un ensamblaje de los ‘CatProduct’ que tenemos, estos son, el fuselaje, el timón de
cola, el estabilizador horizontal, el tren de aterrizaje y las alas superiores, medias e inferiores.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
86
Son un número relativamente bajo de piezas y un posicionamiento muy intuitivo y conocido,
por lo que no debería resultar complicado en exceso. Sin embargo, la falta de información sobre
cómo se realiza el montaje con exactitud lleva a complicar el proceso, obligando a tomar ciertas
suposiciones y a modelar de un modo que pueda ser no totalmente acorde con el avión real.
Procedemos a explicar cómo se realiza el ensamblaje
En primer lugar elegimos la pieza que servirá de base. Esta será, como es razonable, el fuselaje.
Una vez situado el fuselaje, colocamos sobre él el resto de las piezas.
Comenzamos por el timón de cola. Se coloca, como es de esperar, en la punta trasera del
fuselaje. Recordamos que las ‘Rudder Clamp H’ deben estar fijas al fuselaje, y estas permitirían
al resto del timón de cola rotar respecto a ellas. Para fijar las ‘Rudder Clamp H’ utilizamos la
restricción ‘coincidence’ en el par de ejes marcados en la imagen, que son la parte superior de la
cola del fuselaje y el ‘Rudder Clamp H’ superior
Ilustración 75: 'Coincidence' entre fuselaje y timón. No se encuentra activado para mostrar los ejes
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
87
Otras dos restricciones son evidentes. El plano de simetría del fuselaje debe coincidir con el
plano de simetría de los ‘Rudder Clamp H’ para evitar que las piezas se puedan mover a lo largo
de los ejes coincidentes (mediante un ‘offset’=0). Con eso solo queda un grado de libertad, la
rotación alrededor de este eje, que se fija forzando un paralelismo entre un plano horizontal del
timón y un plano horizontal del fuselaje
Sin embargo, la aplicación de estas restricciones nos causa el desajuste entre la parte inferior del
fuselaje y el ‘Rudder Clamp’ inferior que vemos en la siguiente imagen
Ilustración 76: Detalle de la discrepancia en el ensamblaje timón de cola-fuselaje
Hacer coincidir los ejes superiores hace que no coincidan los ejes inferiores por 11.5mm de
distancia. Esto se debe a una discrepancia entre los planos del fokker-team-schorndorff, con los
que se ha modelado el fuselaje, y los planos de Paul Leaman, con los que se ha modelado el
timón. La manera más sencilla de solucionar esta discrepancia sería variar la altura del ‘Collar
E’ (elevarlo 2 mm) y la altura del ‘Rudder Clamp H’ (elevarlo 11.5mm)
Con esto queda el timón de cola apropiadamente posicionado. Continuamos con el estabilizador
horizontal.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
88
El posicionamiento de éste no está descrito en absoluto en ninguna de nuestras fuentes de
información. Miramos por tanto imágenes y dibujos del avión para ver como se encuentra
colocado y determinamos lo siguiente.
El estabilizador horizontal se encuentra situado sobre el fuselaje, su barra principal frontal
tocando con las barras verticales terceras contando desde la cola, donde se encuentra un escalón.
En esta imagen vemos un dibujo con la posición a la que nos referimos en rojo.
Ilustración 77: Esquema de la posición mencionada, plano de fokker-team-schorndorff
Y en esta imagen vemos la imagen del modelo, desplazado el estabilizador para que se pueda
ver correctamente la zona donde se sitúa.
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Ilustración 78: Vista de la posición del estabilizador horizontal en el modelo
Las restricciones que definen el posicionamiento completo de la pieza principal del estabilizador
horizontal y, por tanto, del conjunto del estabilizador horizontal, son 3 ‘offset’. Uno del plano
horizontal del estabilizador horizontal respecto del plano formado por las barras sobre las que se
apoya, un segundo del plano de simetría del ambas estructuras (que debe coincidir) y el tercero
del plano que falta para completar el triedro del estabilizador horizontal respecto al plano que
falta para completar el triedro de esta zona del fuselaje. Los vemos en las siguientes imágenes.
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Ilustración 79: 'offset' para el posicionamiento del estabilizador horizontal
El estabilizador horizontal se encuentra totalmente restringido, por lo que ya se ha acabado de
posicionar en el ensamblaje final. Destacamos que los ‘offset’ mencionados antes son respecto a
la pieza principal del estabilizador horizontal, no respecto de las piezas móviles (timón de
profundidad, control horn,…)
A continuación pasamos a situar el tren de aterrizaje. Aquí encontramos también una falta de
información. Recordamos que el tren de aterrizaje se unía al fuselaje a través de la pieza 02000,
y en el plano del fuselaje vemos donde van situadas las piezas 02000. Sin embargo no se explica
en ninguno de los planos como está integrada la pieza 02000 en el fuselaje.
Ilustración 80: Posicionamiento de las piezas 02000 en el fuselaje, por fokker-team-schorndorf
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Efectivamente, en el plano vemos la zona de colocación aproximada, pero no se entiende la
unión definitiva con el fuselaje. Podemos suponer que a través de un tornillo que atraviese la
pieza 02000, pero ante la imposibilidad de decir nada cierto, optamos por poner un ‘offset’ = 0
de los planos de simetría y realizar una colocación aproximada, dejándolo fijo mediante un ‘fix
together’
Ilustración 81: Posicionamiento aproximado del tren de aterrizaje
Por último el elemento más característico de este avión, los tres planos alares. En primer lugar
se hace ‘offset=0’ entre los planos de simetría de las alas y de fuselaje.
A partir de aquí tenemos poca información cuantitativa sobre el posicionamiento de las alas, tan
solo sabemos que la separación entre la baja y la media es igual que la separación entre la media
y la alta, que el larguero de la baja atraviesa el fuselaje por el hueco preparado para ello, que la
ala media se encuentra en la parte superior del fuselaje y que todas tienen el mismo ángulo de
ataque. Tenemos algunos dibujos que nos permiten hacernos una idea.
De modo que lo que hacemos es posicionar el ala baja con un ángulo aproximado viendo los
dibujos y con el larguero atravesando el fuselaje por la zona acondicionada para ello. Hacemos
un ‘fix together’ con el fuselaje para que quede situada. A continuación colocamos el ala media,
con el plano horizontal paralelo al plano horizontal del ala baja (mismo ángulo de ataque) y a la
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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altura de la parte superior del fuselaje. Realizamos otro ‘fix together’. Por último, colocamos el
ala superior paralela a las alas anteriores a la misma distancia del ala media que la distancia que
tiene el ala media respecto del ala baja.
El resultado del ensamblaje de las alas es el siguiente.
Ilustración 82: Ensamblaje de las alas
Con esto damos por finalizado el modelado del avión. Vemos unas imágenes de la planta, perfil,
alzado y perspectiva del modelo del avión y lo comparamos con esquemas y fotografías del
avión real.
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Ilustración 83: Alzado, planta, perfil y perspectiva del modelo final del avión
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Ilustración 84: Alzado, planta, perfil y perspectiva de esquemas del avión, dibujos de Ian Stair
Consideramos el modelo como muy correcto en toda la extensión en la que se había decidido,
con las posibles mejoras que planteamos a continuación.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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9. Conclusión y posible continuación del
trabajo
Este apartado existe a modo de resumen del trabajo y para servir de punto de apoyo a cualquiera
que pretenda continuar con el modelado del avión o extender el trabajo de cualquiera de las
maneras que explicaremos a continuación.
Finalizamos entonces con un modelo bastante completo y correcto del avión, aunque unas
partes son más propensas a ser perfeccionadas que otras.
El timón de cola y el estabilizador horizontal son las partes menos propensas a ser
perfeccionadas, puesto que se encuentran adecuadas a los planos de una manera perfecta en la
medida de lo posible. El ensamblaje del timón puede ser modificado, como ya se explica en el
apartado ‘ensamblaje final del avión’, para que el ‘Rudder Clamp H’ encaje adecuadamente con
el fuselaje y corregir de esa manera las diferencias entre el plano del timón de cola de Paul
Leaman y el plano del fuselaje del Fokker-Team-Schorndorf
Respecto al fuselaje, aunque el resultado es correcto, no quedamos del todo satisfechos con la
manera en la que se ha modelado. Se habló en el apartado 7.b de las dificultades encontradas
para el correcto modelado del fuselaje y de la solución adoptada. Para hacer un modelo más
técnicamente correcto se podría recurrir al módulo de CATIA ‘structure design module’,
pensado para estructuras de barras como la que es el fuselaje de este avión, aunque difícil de
manejar.
El tren de aterrizaje tiene como mejora evidente la introducción del ala que se encuentra entre
las ruedas. Para ello harían falta unos planos más detallados de los disponemos en este trabajo,
por lo cual también sería un trabajo investigador. Los radios de las ruedas ya se comentaron en
el apartado correspondiente que no iban según los planos pero que ello tampoco tenía interés de
ser corregido. También puede ser mejorado el ensamblaje con el fuselaje, para lo que sería
necesaria una búsqueda de información al respecto.
Respecto a las alas nos encontramos con una falta de información. Tan solo teníamos una
disposición general cualitativa y planos de las costillas estándar y no estándar, junto con una
serie de imágenes. A partir de ello, se ha modelado un esquema general de las alas, con la
evidente ausencia de los alerones (situados en el ala superior) y una situación respecto del
fuselaje aproximada. Todo esto se puede mejorar mediante una búsqueda de la información que
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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falta, la finalización del modelo completo de las alas y el correcto ensamblaje con el resto del
avión
Eso es lo que tenemos de modelado y lo que es mejorable dentro de lo que se ha hecho. Con ello
cumplimos el principal objetivo que se había propuesto para el trabajo.
Además del modelo, también tenemos como resultado del trabajo el presente documento, que
cumple con los tres objetivos restantes.
La breve historia del Fokker Dr I ha sido expuesta con detalle pero de manera ordenada y
simple, desde su origen hasta su desaparición. El contexto ha sido analizado de manera
adecuada, observando el estado de la aviación desde el comienzo del uso de aviones con
propósitos militares hasta el momento de la retirada del Fokker Dr I del campo de batalla.
Se ha analizado la historia del CAD, centrándonos en la herramienta CATIA, desde la
concepción de la idea del diseño por ordenador hasta la actualidad.
Finalmente, se ha cumplido el último objetivo de conocer el modelado de CATIA mediante las
explicaciones minuciosas y ayudadas por multitud de imágenes de creación propia.
Es un trabajo muy completo, que ha servido no solo para conocer mejor el uso de la herramienta
de modelado digital CATIA, sino también para conocer la historia de la aviación de la primera
guerra mundial y para conservar para siempre la estructura de uno de los aviones estrella de la
época.
Sin embargo, aunque es un trabajo bastante extenso, se nos ocurren las siguientes líneas de
continuación para cualquiera que quisiera extenderlo.
Mejorar modelo: Hay varios puntos de mejora que ya se han mencionado en otras partes
del documento, como son la modificación del ensamblaje del timón de cola para que
encaje con el fuselaje, la mejora del modelado del fuselaje, crear el modelado del ala del
tren de aterrizaje, modelado del apoyo de la cola, mejora del modelado de las alas y
aplicación de materiales al modelo, además de cualquier otra mejora que pueda ser
adecuada.
Completar modelo: Hay grandes partes del avión que se encuentran por completo sin
modelar, como el motor, el equipamiento, instrumental o el armamento
Comparar con un avión original o una réplica: Todo este modelado se ha hecho
conforme a planos proporcionados por otros grupos investigadores. Tomar el modelo e
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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ir ‘in situ’ a compararlo con algún avión original Fokker Dr.I u otro avión comparable,
quizás incluso réplicas de ellos, puede servir para el modelo.
Imprimir en 3D: Las nuevas tecnologías permiten esta posibilidad. Hay que adaptar el
modelado para el uso en impresora 3D (la mayor parte de la estructura del Fokker Dr I
es hueca y esto puede traer problemas a la hora de imprimirla en 3D), informarse del
funcionamiento de las impresoras y crear una aeronave a escala. Esto podría
acompañarse de un informe sobre las impresoras 3D, su historia, funcionamiento y
características generales, etc.
Modificar el modelo completo para hacer el Fokker V4 previo a modificaciones y
comparar con el Fokker Dr I.: Una vez que tenemos el modelo completo de Fokker Dr I
puede resultar muy sencillo modificarlo para transformarlo en otro avión similar, por
ejemplo, el Fokker V4 previo a modificaciones. Es una tarea investigadora difícil,
puesto que hay poca información respecto a esta aeronave y las fotos que se encuentran
son del Fokker V4 posterior a modificaciones (envergadura de las alas modificada y
montantes añadidos), pero pensamos que se puede hacer un buen trabajo a partir de las
descripciones que conocemos. Una vez teniendo el modelo, una comparación con el
Fokker Dr I sería adecuada.
Modificar el modelo completo para hacer el Sopwith Triplane y comparar con el
Fokker Dr I: Similar al punto anterior, con las diferencias de que obtener imágenes,
esquemas y planos del Sopwith Triplane es infinitamente más sencillo. Hay que tener
en cuenta que, aunque el Fokker Dr I se hizo imitando a esta aeronave, las diferencias
son bastante notables, por lo que habrá partes de la estructura que haya que rehacer por
completo. Una vez teniendo el modelo, una comparación con el Fokker Dr I sería
adecuada.
Modificar el modelo completo para hacer el Fokker Eindecker y comparar con el
Fokker Dr I: Similar al punto anterior. El Fokker Eindecker era un monoplano, por lo
que parece que las diferencias van a ser enormes, pero no es así. Siendo el mismo
fabricante mantiene una estructura bastante similar por lo que se podrían reutilizar
partes del modelo. Planos, dibujos y esquemas son también relativamente accesibles,
en particular el Fokker-Team-Schorndorf también ha trabajado esta aeronave. Siendo
como es la aeronave precedente al Fokker Dr I, una vez tengamos el modelo la
comparación sería adecuada.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Modificar el modelo completo para hacer el Fokker D.VIII y comparar con el Fokker
Dr I: Igual que el punto anterior, este modelo es además relativamente parecido al
Eindecker
Hacer una simulación: En la simulación se deberían ver los movimientos de los
mecanismos que mueven las superficies de control aerodinámico y el movimiento de
respuesta del avión según los datos históricos, además del movimiento de la hélice
propulsora. Podría acompañarse de una explicación general del programa de
simulación utilizado.
Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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10. Bibliografía
Libros y revistas
Enciclopedia ilustrada de la aviación Tomo 2, Editorial Delta, 1984
The Sopwith Triplane, Profile Publications nº 73
Fokker Dr I Triplane, A World War I Legend. Paul Leaman. Classic Publications, 2003
Scale models warplane special. Recopilado por Ray Rimell, dibujo por Ian Stair. 1982.
Artículos
Marc Pollefeys, Luc Van Gool, Maarten Vergauwen, Kurt Cornelis, Frank Verbiest y Jan Tops.
Mayo/Junio 2003.3D recording for archaeological
Fieldwork. http://www.cs.unc.edu/~marc/pubs/PollefeysCGA03.pdf
David E. Weisberg. 2006. The first company CAD
systems. http://www.cadhistory.net/06%20First%20Commercial%20CAD%20System.pdf
Ivan Edward Sutherland. Septiembre 2003. Sketchpad: A man-machine graphical
communication system. http://www.cl.cam.ac.uk/techreports/UCAM-CL-TR-574.html
Francis Bernard. Mayo 2003. A short history of CATIA & Dassault Systemes
Alan Gropman. Junio 2007. Aviation at the start of the first world
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Páginas web
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university. https://www.brown.edu/Departments/Joukowsky_Institute/Petra/excavations/technol
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Modelado en CATIA V5 del avión Fokker Dr I
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Bleirot IX. Vilanova
Acedo. http://www.ejercitodelaire.mde.es/ea/pag?idDoc=519B092AB1D9AAE4C12570D7004
656DE&idRef=0684D7E832F74AC7C1257450003278C9
Gerts Blériot XI Project: http://www.bleriotxi.com/
Stephen Sherman. Agosto 2001. Legendary aviators and aircraft of World War
One http://acepilots.com/wwi/main.html
The Fokker heritage Trust http://www.fokkerdr1.com/Dr1_Specifications.htm
Staff Writer. Fokker D VIII (Fokker E.V) Monoplane fighter (1918)
http://www.militaryfactory.com/aircraft/detail.asp?aircraft_id=204
Fokker-Team-Schorndorf http://www.fokker-team.de/