DESENVOLVIMENTO DE UMA INTERFACE GRÁFICA EM LINGUAGEM VBA NO MICROSOFT EXCEL® PARA INTEGRAÇÃO DAS ÁREAS DO PROJETO DE UMA AERONAVE RÁDIO CONTROLADA

Resumo

Elaborar novos métodos para a automatização de cálculos e para otimização paramétrica da geometria da aeronave se torna crucial para melhoria contínua do projeto AeroDesign. Desta maneira, a partir do conhecimento empírico adquirido pela equipe e pelas restrições impostas pelo Regulamento da Competição da SAE - a qual a equipe faz participação anual, conseguiu-se relacionar os cálculos de todas as áreas de projeto em linguagem VBA no Microsoft Excel^®, e assim realizar otimizações. O presente trabalho tem por objetivo principal apresentar um método alternativo para realizar os cálculos das áreas de aerodinâmica, estabilidade e principais cálculos estruturais de uma aeronave rádio controlada de forma dinâmica, onde consiga-se realizar otimizações que envolvam todas as restrições de projeto. Como objetivo secundário tem-se a reutilização de estudos já realizados em anos anteriores de projeto, fazendo com que o software receba melhorias a cada ano, promovendo a melhoria contínua do projeto. Criou-se uma interface gráfica no Microsoft Excel^® para o computo dos dados da geometria da aeronave e de variáveis como as propriedades dos materiais utilizados na construção da aeronave, dados de vários perfis aerodinâmicos para a asa e empenagem, temperatura, altitude, viscosidade e densidade do ar. Para realizar os cálculos aerodinâmicos e estruturais foi utilizado a linguagem de programação VBA, desta maneira o processo se tornou automatizado. Depois de codificar todos os cálculos necessários foi realizado o processo de otimização, que consistiu em realizar múltiplas iterações onde modifica-se automaticamente a geometria do avião dentro de uma série de valores (restrições máximas e mínimas que cada parte da aeronave poderá assumir). No mesmo processo de otimização, aciona-se todos os cálculos armazenados, desta forma o software armazena também os resultados das análises para cada geometria específica e ao final do processo, quando já se realizou todas as iterações possíveis, o software elege a geometria que melhor se atendeu ao objetivo da equipe. Este objetivo por sua vez, para ano de 2015 foi o maior valor da relação de sustentação/área projetada, já que a restrição imposta pelo Regulamento da Competição implica diretamente na área projetada do avião. Ao final da otimização paramétrica conseguiu-se as principais medidas da aeronave, formato das longarinas da asa, profundor, leme e espessura do trem de pouso. Além de resultar também os valores de máxima carga que a aeronave consegue carregar para diferentes situações de voo e parâmetros importantes de pilotagem nas áreas de estabilidade e controle. Para equipes de AeroDesign, o computo de todos os estudos já desenvolvidos e o desenvolvimento de novos estudos se torna crucial para elevar o nível de competitividade da equipe, principalmente aquelas que como a Equipe Kamikase - UNISC possuem grande acervo das análises realizadas em anos anteriores. Desta maneira, no ano de 2015 conseguiu-se reaproveitar estudos que já foram realizados em outros anos, aumentando o tempo útil dedicado para novos estudos. Consequentemente a equipe conseguiu realizar o desenvolvimento da interface gráfica descrita nesse resumo de forma minuciosa e precisa, correlacionando várias áreas de projeto, resultando em uma aeronave competitiva em nível nacional.