ANÁLISE DO DIAGRAMA V-N DE MANOBRA E RAJADA PARA AERONAVES RÁDIO CONTROLADORAS

Ana Cristina Frantz, Felipe Winkelmann Pumpmacker, Ricardo Reali da Rocha, Igor Fernando Alexander, Thiago Augusto Jackisch, Eduardo da Rosa, Fabricio Antonio Egert, Fabricio Antonio Egert

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 controladora não tripulada para a competição SAE Brasil Aerodesing, devendo atender aos requisitos e restrições impostas por um regulamento. O diagrama V-n é determinado pela área de cargas, que é uma área entre as diversas que compõe a equipe Kamikase. O projeto de cargas consiste na determinação das cargas atuantes em todos os componentes da aeronave, de modo a permitir o projeto e dimensionamento estrutural dos componentes, assim como sua especificação (sistemas). Para o entendimento do diagrama V-n de manobra e rajada, é preciso, primeiramente, entender o que é o envelope de voo. O envelope de voo demonstra os limites de voo em que a aeronave pode operar para determinados parâmetros. Para aviões comerciais, há diversos parâmetros que devem ser levados em consideração, mas para o aerodesing, é comum obtermos o envelope de voo em função da velocidade e fator de carga. Um dos diagramas mais importantes que compõe o envelope de voo, é o diagrama V-n, que consiste em um gráfico que demonstra as variações da velocidade com o fator de carga. Ele é uma combinação de outros dois diagramas, o diagrama de manobra e o diagrama de rajada. Para a construção do diagrama (rajada e manobra) é necessário saber alguns parâmetros, como os fatores de carga (Fator de carga, Fator de carga limite e Fator de carga último) e as principais velocidades da aeronave (Velocidade máxima, velocidade de manobra, velocidade de cruzeiro, velocidade de mergulho e velocidade de estol). Com esses parâmetros definidos, pode-se então começar a construção do diagrama V-n de manobra e o Diagrama V-n de rajada. O diagrama V-n de manobra representa uma maneira gráfica para se verificar as limitações estruturais de uma aeronave em função da velocidade de voo e do fator de carga em que o avião está submetido. É composto por duas curvas e mais alguns segmentos de reta, que completam um ciclo. Diagrama V-n de rajada possui como finalidade principal assegurar que a estrutura da aeronave resistirá a rajadas de vento inesperadas durante o voo. Para a competição do Aerodesing, pode-se adotar rajadas variando entre 2m/s e 8m/s, adotando essas rajadas resultará em um resultado satisfatório para o projeto. Para que a estrutura da aeronave suporte as cargas provocadas por uma rajada, todos os pontos obtidos devem estar dentro do envelope de voo do diagrama de manobra, assegurando assim a integridade da estrutura. Como conclusão da análise realizada, pode-se citar que o Diagrama V-n representa um elemento de fundamental importância a fim de se verificar o verdadeiro potencial de voo de uma aeronave e sua respectiva resistência estrutural.


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