ANÁLISE DA ESTABILIDADE DINÂMICA DA AERONAVE

Resumo

Este estudo apresenta como foi realizada a análise da estabilidade dinâmica da aeronave rádio controlada não tripulada da equipe Kamikase para a competição SAE Brasil Aerodesign. A estabilidade dinâmica da aeronave é uma análise que vem a verificar se ela é estável ou instável em pleno voo, com a verificação do tempo que ela tende ou não a retornar a seu ponto de equilíbrio após sofrer uma rajada de algum fluido, esse estudo é feito com a aquisição de todos os dados da aeronave como a sua geometria e seus coeficientes. Para facilitar a obtenção dos dados foi utilizado softwares como o xflr5 que obtém os coeficientes da asa e empenagem, o SolidWorks para as medidas geométricas da fuselagem, trem de pouso e bequilha, outros são através de cálculos matemáticos complexos da estabilidade estática que é a primeira análise de estabilidade que se realiza em um avião. Essa é uma análise que verifica a estabilidade no seu ponto de equilíbrio quando o avião está estático e  também quando é adquirido de outras áreas do projeto como a aerodinâmica, cargas, estruturas e desempenho, que disponibilizam valores, medidas e fatores. Após obter todos os dados, é possível realizar a análise dinâmica que é feita com estes valores obtidos que serão colocados em uma matriz que irá  gerar os polos da equação característica, que por meio destes polos é possível verificar a dinâmica longitudinal e látero-direcional, essa verificação com os polos é realizada por um código feito por meio de um sistema interativo MATLAB e o LabControle sistema de controle LIT (sistema Linear invariante no tempo) que verifica o controle do sistema do avião, os quais irá conceber gráficos que realizam uma análise do ângulo de arfagem da aeronave, em relação ao tempo que custa para estabilizar ou não. Ao se conceber esse gráfico, é necessário realizar uma análise do tempo que custa a estabilizar e o seu ângulo de arfagem que não pode variar muito, caso contrário a aeronave pode perde o seu ponto de equilíbrio. Há certas margens que precisam ser verificadas que são estabelecidas em tabelas de estabilidade, caso todos os dados coincidam com as normas impostas, então pode-se classificar a aeronave não tribulada como estável e, logo após, realizar o voo teste para comprovar a parte teórica; caso não seja estável, é necessário realizar alguma mudança na geometria da aeronave, como mudar o volume da cauda horizontal, alguma modificação da asa ou na fuselagem, neste ano foi realizado todas estas análises e a aeronave Projeto Kamikase - 2019 teve uma tendência de aproximadamente 50 segundos para retornar ao seu ponto de equilíbrio, perante isso foi classificada como estável, pois não obteve problemas longitudinais e látero-direcionais.