A IMPORTÂNCIA DA FUSELAGEM NO PROJETO DE UM AVIÃO NO PROJETO KAMIKASE

Resumo

A equipe Kamikase é um projeto de extensão da Universidade de Santa Cruz do Sul que tem como objetivo desenvolver e construir uma aeronave rádio controlada não tripulada para competição SAE (Society of Automotive Engineers) Brasil Aerodesign que deve atender aos requisitos e restrições impostas por um regulamento. A equipe empenhou-se e teve como foco principal construir uma aeronave que possibilite maior quantidade de voos válidos na competição, assegurar que não aconteçam falhas estruturais durante a missão da aeronave e ter um peso vazio máximo de 2,75 quilogramas. Para tal fim, optou-se por uma fuselagem que dê resistência, controle ao avião e que tenha o menor peso possível. O termo fuselagem é de origem francesa, mais especificamente vem da palavra fuselé, que significa forma aerodinâmica, na qual refere-se, normalmente, à parte central de um avião, onde é fixado o trem de aterrissagem, as asas etc. Tem como foco principal também dar sustentabilidade a aeronave. A fuselagem inclui a cabine de comandos, que contém assentos para seus ocupantes e os controles de voo (em uma aeronave comercial), também apresenta o compartimento de carga e os vínculos de fixação para outros componentes principais do avião. A fuselagem basicamente pode ser construída de três formas diferentes: treliçada, monocoque e semi-monocoque. A estrutura em forma de treliça para a fuselagem é utilizada em algumas aeronaves, como é no caso da nossa. A resistência e a rigidez desse tipo de estrutura é obtida através da junção de barras em uma série de modelos triangulares. Na estrutura monocoque, o formato aerodinâmico é dado pelas cavernas. As cargas atuantes em voo são suportadas por essas cavernas e também pelo revestimento. Por esse motivo, este tipo de fuselagem deve ser revestida por uma material resistente aos esforços atuantes durante o voo. Já na estrutura semi-monocoque, os esforços são suportados pelas cavernas e/ou anteparos, revestimento e longarinas. Nós optamos pela estrutura treliçada, porque resulta numa aeronave com menos massa, mas que ainda assim terá uma boa resistência. Considerando que a fuselagem sofre esforços em diversas direções, a equipe optou pela aplicação de fibras bidirecionais, com o intuito de responder melhor a esforços em direções distintas. Amostras com diferentes combinações de compósitos foram laminadas e ensaiadas. A equipe preferiu pela utilização de núcleo de madeira balsa, por apresentar os melhores resultados e ser mais viável economicamente. Após voos realizados pela equipe, foi possível validar o projeto estrutural conceitual com o prático da aeronave, assim cumprindo com as metas estabelecidas. Conclui-se que a aeronave Projeto Kamikase - 2019 é competitiva e cumpre os requisitos estabelecidos pela competição.