REQUISITOS DE MANOBRABILIDADE E SEGURANÇA DE VOO

MATHEUS BUENO DA ROSA, FABRICIO ANTONIO EGERT, JORGE LUIZ RODRIGUES MARQUES

Resumo


Na produção de uma aeronave radiocontrolada, os requisitos de missão são estabelecidos na fase conceitual. Estas características influenciam no desempenho em voo e em todas as outras etapas do dimensionamento. O projeto de estabilidade prevê o dimensionamento de superfícies aerodinâmicas capazes de estabilizar e controlar a aeronave. Cada elemento gera um momento em cima dos eixos da aeronave tendo como origem o seu centroide. A metodologia consiste em analisar voos realizados com a mesma missão, definindo raios de curvas mínimos, inclinações máximas e as rajadas de vento onde a aeronave deve manter a segurança da situação. Para alcançar estes objetivos são dimensionadas superfícies de comando como profundor para o controle longitudinal, lemes para o controle direcional e ailerons para o controle da rolagem lateral da aeronave. São aplicados em cima de cada eixo da aeronave conceitos de mecânica clássica e dinâmica, são verificados os momentos e forças aerodinâmicas. A capacidade da aeronave de realizar curvas foi estabelecida com parte da força de sustentação decomposta horizontal, gerando raios de curvatura correspondentes para cada inclinação lateral. As manobras devem respeitar os limites de voo, porém deve ser prevista para a aeronave a capacidade de realizar manobras fechadas correspondendo à necessidade de fazer alterações de rota rápidas, impostas por questões de segurança. As inclinações longitudinais são estabelecidas de acordo com a necessidade de razão de subida e descida respeitando as características de estol da asa. As inclinações características da aeronave na parte de projeto detalhado se relacionam com os dimensionamentos estruturais e às análises de desempenho da aeronave. Foram dimensionados os elementos estabilizadores e para validar os cálculos e conceitos utilizados a aeronave foi submetida em teste com o protótipo em voo às condições especificadas em projeto. Com a instrumentação da aeronave com módulo GPS e câmera, foram feitas as combinações de deflexão dos comandos e reações da aeronave para cada componente do sistema estabilizador. A aeronave foi submetida a voos com rajadas de vento de até quatro metros por segundo. Os raios de curvas foram relacionados às inclinações da aeronave apresentando grande correspondência ao previsto em projeto e exigindo manobras dentro de uma área de voo semelhante à especificada na etapa conceitual. A aeronave em que estes conceitos foram aplicados é do tipo cargueira destinada à competição XV SAE Brasil de Aerodesign, sendo capaz de realizar manobras de até 25m de raio de curvatura. Além disso, possui comandos capazes de controlar a aeronave longitudinalmente em todas as velocidades do envelope de voo. A aeronave tem suas características apresentadas graficamente em seu relatório, bem como suas inclinações de atuação bem definidas. Os cálculos obtiveram alto nível de correlação prática com teórica. Quanto aos comandos e inclinações de curvas, a característica de aeronave estável pode ser confirmada com os testes, sendo assim coerente com os objetivos de controle em voo previstos na fase conceitual.


Apontamentos

  • Não há apontamentos.