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

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.