SELEÇÃO DO PERFIL AERODINÂMICO DE UMA AERONAVE CARGUEIRA

DANIELLE PAULUS, FABRICIO ANTONIO EGERT

Resumo


Introdução: A asa é responsável por gerar a sustentação de uma aeronave e sua funcionalidade depende da escolha adequada do perfil aerodinâmico (seção da asa), o qual deve ser condizente com a função para a qual a aeronave é construída. Objetivo: Para uma aeronave radiocontrolada do tipo cargueira, como a destinada para a competição SAE Aerodesign, o perfil deve ser assimétrico de modo que o intradorso e extradorso do perfil possuam tamanhos diferentes, possibilitando que, ao se deslocar pelo ar, a velocidade na parte de cima do perfil seja maior que na de baixo. O aumento da velocidade do ar nas paredes do perfil provoca o crescimento da pressão dinâmica e uma diminuição da pressão estática, o que resulta em uma força perpendicular240à superfície da asa, a partir do centro de pressão do perfil aerodinâmico, que tem como sua componente vertical a sustentação. 240O perfil é determinante também para o desempenho da aeronave, visto que influencia desde os custos no deslocamento, consumo de combustível, até as condições de segurança do voo, resposta em condições criticas. Objetivo: O propósito da aeronave cargueira é ser leve e carregar a maior carga paga possível, portanto, para que este objetivo seja satisfeito, o perfil deve produzir a maior sustentação aliada ao menor arrasto e ser construtivamente viável pela equipe. Metodologia: Para a obtenção da melhor eficiência aerodinâmica em uma aeronave deste tipo, é indispensável o estudo criterioso dos perfis realizando-se ensaios em software e comprovando os resultados com testes em túnel de vento, comparando-se os perfis à disposição ou até mesmo interpolando perfis existentes para a criação de um perfil novo ideal. Resultados: A sustentação gerada relaciona-se com o número de Match, relação entre velocidade e velocidade do som; e o número de Reynolds, que considera a viscosidade dinâmica do ar, a pressão e a velocidade do escoamento ao longo de cada seção da asa. Indicam-se perfis com espessura média, visto que, quando muito grossos, reduzem consideravelmente a velocidade da aeronave e geram mais arrasto. Já perfis muito finos tendem a apresentar problemas no descolamento do ar no perfil, mesmo em ângulos de ataque pequenos, além de gerarem menor sustentação quando em baixas velocidades. Outro fator importante deve-se ao fato de perfis muito finos dificultarem a inserção de uma longarina capaz de suportar todos os esforços gerados durante o voo, o que compromete a estrutura da asa. Conclusão: Uma seleção baseada nestes moldes aliada a métodos de construção eficazes e precisos promovem o sucesso aerodinâmico da aeronave.240


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