DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE TREM DE POUSO DE UMA AERONAVE NÃO TRIPULADA RÁDIO CONTROLADA PELO MÉTODO DE CARGAS NO SOLO

JULIO EDUARDO FORSTER, RODRIGO STRUCK DA ROSA, ROGER RICARDO RACHOR, FLAVIO THIER, FABRICIO ANTONIO EGERT

Resumo


O sistema de trem de pouso é responsável por apoiar a aeronave no solo e manobrá-la durante os processos de taxiamento, decolagem e pouso. Existe dois tipos de trem, o triciclo que é formado por duas rodas principais, ou trem principal, embaixo da asa acompanhada de uma roda frontal ou também chamada de trem do nariz. O outro é do tipo convencional, formado por um trem principal juntamente com uma roda localizada abaixo da cauda. O objetivo do trabalho é calcular os carregamentos que este sistema deve suportar para diferentes condições. A metodologia utilizada foi normas regulamentadoras aeronáuticas que estabelecem critérios para o dimensionamento. Posteriormente, será dimensionado cada componente mecânico do sistema através de simulações virtuais. Finalmente, será verificada através de um ensaio prático a veracidade do projeto. Primeiramente, definiu-se que o trem seria do tipo triciclo por esta configuração melhorar sensivelmente o controle e a estabilidade da aeronave no solo, além de permitir melhores características de desempenho na decolagem. Para o dimensionamento das cargas do sistema, consideraram-se os critérios abordados pelas normas CS-VLA 479 (a) (2) (i) 226 Aterragem Nivelada em Três Rodas, CS-VLA 479 (a) (2) (ii) 226 Aterragem nas Rodas Principais, CS-VLA 481 226 Aterragem com Cauda Baixa, CS-VLA 483 226 Aterragem numa Roda Principal, CS-VLA 485 226 Forças Laterais nas Rodas Principais, Forças de Frenagem, CS-VLA 499 226 Condições Suplementares da Roda do Nariz para trás, frente e lateral. Cada uma das normas citadas anteriormente apresenta a intensidade do carregamento numa direção. Diante disso, extraíram-se os maiores carregamentos encontrados para a roda do trem principal e para a roda do nariz na condição vertical para cima, horizontal para frente, para trás, lateral para dentro e para fora. Tendo os valores dos carregamentos atuantes, utilizou-se o software de simulação virtual SolidWorks 226 Simulation 2012 para analisar cada um dos componentes mecânicos do conjunto, ou seja, trem principal, roda principal, roda do nariz e bequilha. Dimensionou-se cada um dos componentes, através de análises de carregamento estático pelo método de elementos finitos. No decorrer das simulações virtuais, realizou-se um comparativo do limite de escoamento do material ao critério de Von Misses. Utilizou-se a malha de corpo sólido de triângulos de 3 pontos com 1,823 mm. Para cada simulação, realizaram-se dez tentativas, verificando-se a possibilidade de alteração nos resultados até que se chegou ao ponto em que os mesmos não sofreram modificações, resultando no ganho de confiabilidade no projeto do componente. Com o conjunto montado na aeronave e obedecendo-se a regulamentação da norma aeronáutica CS-VLA 725, realizou-se um ensaio prático de droptest para validar o dimensionamento do sistema. Durante o ensaio considerou-se a aeronave com carregamento máximo de acuracidade (15 kg) e uma altura de 13 mm, determinada pela norma, realizou-se três ensaios práticos. O último teste foi o voo realizado pela Equipe, simulando a competição. O resultado foi um sistema confiável, por não ter apresentado nenhuma danificação. Além disso, esse conjunto apresentou-se 15% mais leve comparado à versão anterior. Diante disso, conclui-se a veracidade do equacionamento, garantindo o ganho de confiabilidade do projeto.


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