Dissertação
Design, Development and Manufacture of a New VTOL, Canard UAV EVALUATED
Neste projeto, um veículo aéreo não tripulado (UAV) com capacidade de descolar e aterrar na vertical (VTOL) apresentando uma configuração canard foi desenhado. O projeto começou com a seleção da geometria da asa e do canard, considerando os requisitos do projeto. Para isso, foi utilizado um programa baseado na teoria da linha sustentadora, determinando o desempenho aerodinâmico das diferentes superfícies sustentadoras. As restantes superfícies de controlo foram projetadas utilizando dados empíricos. O desenho estrutural foi realizado considerando a disponibilidade de produtos disponíveis, assegurando a sua compatibilidade com o modelo. Adicionalmente, foi realizada uma simulação de carregamento estático, comprovando a resistência à flexão dos componentes. Foram desenhadas 4 configurações que diferem apenas no sistema de propulsão, possuindo diferentes estruturas que suportam o sistema VTOL, resultando em 4 diferentes outer mold lines (OML). Estes foram analisados recorrendo a programas de dinâmica de fluidos computacional (CFD). A penalização que surge da presença do sistema VTOL e das estruturas associadas, no escoamento, representa uma perda de até 13% do L/D. Com os dados do CFD, as derivadas aerodinâmicas foram calculadas, assim como uma estimativa inicial da inércia, sendo utilizadas no modelo de dinâmica de voo que foi construído. Deste modelo determinou-se que os modos dinâmicos são estáveis, com exceção da espiral, que tende a ficar menos instável com o aumento da velocidade de cruzeiro. Uma configuração foi fabricada. A inércia foi determinada usando o método do pêndulo bifilar. Para avaliar a sua rigidez estrutural, foram realizados testes de carregamento estático.
janeiro 26, 2021, 17:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
