ESTUDO DE EFICIÊNCIA E REVERSÃO DE COMANDO DA ASA PRINCIPAL DE UMA AERONAVE NO PROJETO KAMIKASE AERODESIGN
Resumo
Aeroelasticidade é a área que analisa os efeitos da influência das forças de inércia, elásticas e aerodinâmicas, agindo ao mesmo tempo na estrutura de um corpo. Dentre os fenômenos estudados na parte estática da aeroelasticidade de uma aeronave está a eficiência e reversão de comando, que avalia as reações causadas pelas superfícies de controle de um avião. O estudo de eficiência e reversão de comando é de grande importância na análise do comportamento de uma aeronave, uma vez que tal fenômeno pode causar ineficiência, perda ou até mesmo a reversão de uma ação de comando, o que pode resultar em falhas estruturais e levar à queda da aeronave. Este trabalho tem como objetivo principal mostrar o estudo realizado para a eficiência e reversão de comando na asa principal de uma das aeronaves usada para o projeto Kamikase Aerodesign 2016 – PK16, que será usado na competição Aerodesign realizada pela Sociedade dos Engenheiros Automotivos - SAE em São José dos campos. Após a realização deste trabalho, será possível criar manuais de treinamento e instruções de trabalho para documentar o estudo feito, pois este estudo é algo nunca anteriormente realizado na equipe, uma vez que o tema aeroelasticidade foi proposto pelo último regulamento SAE. A metodologia usada para o estudo leva em consideração os conceitos de aeroelasticidade introduzidos por Bisplinghoff em 1955, Megson em 1972 e Dowell em 1978. Para a análise estrutural foi usado os conceitos de Hibbeler de 2011. Por meio destes conceitos, foi realizado o desenvolvimento de um algoritmo no software wxmaxima para o cálculo teórico da eficiência e reversão de comando, contendo a modelagem matemática do problema, tratando e gerando assim os resultados. Como entrada para este algoritmo, foram usadas informações oriundas do projeto aerodinâmico do PK16, como distribuição de momento e sustentação da asa principal. Os resultados obtidos são assim usados para cálculos de dimensionamento estrutural realizado no projeto estrutural da aeronave. O desenvolvimento do algoritmo foi feito visando futuras modificações que ocorrerão devido à mudança na geometria da aeronave para o projeto do ano seguinte. Os resultados deste estudo serão basicamente representados pela variação do ângulo da asa principal da aeronave em função da velocidade do ar com o ângulo de deflexão do aileron fixo, no valor máximo estipulado em projeto, obtendo-se assim a velocidade de reversão de comando. Será também avaliada a eficiência do comando, quando a aeronave atinge a velocidade máxima estipulada em projeto.
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