Dissertação
Surrogate-based Multidisciplinary Design Optimization of a Canard Configuration VTOL UAV EVALUATED
Esta tese aborda uma otimização multidisciplinar (MDO), com base em modelos de aproximação, de um veículo aéreo não tripulado (UAV), com uma configuração canard de asa fixa, com capacidade de descolagem e aterragem vertical (VTOL). Realiza-se uma otimização aeroestrutural de multifidelidade detalhada, incluindo a asa, canard, superfícies verticais e fuselagem. A otimização é motivada principalmente pela missão atribuída e pelos requisitos de estabilidade e manobrabilidade, com o objetivo de maximizar o alcance. Modelos de aproximação com base em modelos Kriging são gerados quer para a função objetivo, quer para as restrições. De modo a melhorar os modelos e evitar uma exploração excessiva do espaço de soluções, são utilizados métodos de procura que combinam métodos como WB2 (critério de Watson e Barnes) e Expected Improvement (EI) durante a procura de um ótimo global, ou um ótimo local que permita melhorias significativas. A evolução das configurações e dos modelos de aproximação ao longo do processo iterativo de otimização são ilustradas através de tabelas e gráficos relativos a parâmetros de performance, seguidos de uma análise descritiva bem como uma discussão da evolução de todo o processo juntamente com os resultados obtidos. Uma análise da melhor configuração alcançada fornece uma estimativa da massa estrutural que corresponde a 16.84% da massa máxima de descolagem (MTOM), uma velocidade de perda de 27.61m/s além de um coeficiente de planeio (L/D) de 16.59 em cruzeiro, e 7.90 em velocidade máxima.
janeiro 27, 2021, 17:0
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