ESTUDO DA ESTABILIDADE ESTÁTICA APLICADA AO PROJETO KAMIKASE

Francini Fonseca Noronha, Fabrício Antônio Egert, Fabrício Antônio Egert

Resumo


Este trabalho tem por objetivo apresentar o estudo da análise da estabilidade estática de uma aeronave rádio controlada não tripulada desenvolvida na UNISC (Universidade de Santa Cruz do Sul) pelo projeto de extensão da equipe Kamikase para a competição estudantil anual de AeroDesign promovida pela SAE (Sociedade de Engenheiros da Mobilidade) BRASIL AeroDesign, tal aeronave deve atender os requisitos e restrições impostas por um regulamento. O projeto é dividido em diferentes áreas, sendo uma delas a área de estabilidade e controle, responsável por analisar se a aeronave é estável ou instável como também se é controlável ou não. A estabilidade estática da aeronave consiste na tendência inicial da mesma ao ser deslocada retornar ao ponto de equilíbrio mesmo após sofrer qualquer tipo de perturbação, com essa análise podemos verificar se ela é estável ou instável. O projeto se inicia com a obtenção dos dados por meio de softwares como o SolidWorks e XFLR5, com os quais podemos obter os coeficientes da aeronave bem como suas medidas geométricas respectivamente, dados obtidos através de cálculos matemáticos complexos com a ajuda de softwares como o Excel e o wxMaxima e também valores adquiridos de outras áreas do projeto como desempenho, aerodinâmica, estruturas e cargas. Com esses dados podemos fazer a análise de estabilidade estática longitudinal, lateral e direcional, que são áreas que a estabilidade estática se divide, cada uma delas consiste no estudo discriminado em cada um dos três eixos da aeronave. O longitudinal define-se como o movimento em torno do eixo Y, conhecido como arfagem (pitch), o lateral em torno do eixo X, sendo esse o movimento de rolamento (roll) e o direcional em torno do eixo Z chamado de guinada (yaw). A análise consiste em cálculos para determinação do CG (centro de gravidade) da aeronave, PN (ponto neutro), margem estática, coeficientes de momento, contribuições de cada parte da aeronave como a asa, fuselagem, empenagem vertical e lateral e a obtenção de gráficos. Para classificar se a aeronave é estaticamente estável ou instável utilizamos valores pré-estabelecidos em biografias comparando os mesmos com os resultados obtidos e também testes de voo para comprovar a parte teórica, caso a aeronave apresente algum problema e for classificada como instável é realizada alguma mudança na aeronave, refeito alguns cálculos e é feito novamente o teste de voo. Com a conclusão do trabalho através dos cálculos obtidos e testes de voo avaliamos que a aeronave deste ano foi classificada como estaticamente estável.


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