Dissertação

On constrained non-linear longitudinal airplane stability EVALUATED

A equação exata não-linear do movimento para a força normal e tangencial à trajetória de voo e para o momento de picada é considerada para estudar a estabilidade longitudinal de um avião. Estas equações especificam a velocidade, o ângulo de ataque e o ângulo de ladeira e são expressas pelas leis da aerodinâmica incompressível, sendo adequadas para voos de baixa velocidade, como a aproximação ao solo ou a subida inicial após a decolagem. Admitindo uma propulsão controlada e considerando inércia rotacional, a aeronave mantém um declive constante e é obtida uma equação diferencial não-linear de segunda-ordem para o ângulo de ataque. Esta equação é resolvida analiticamente para três níveis de aproximação: uma solução numérica no tempo, uma oscilação sinusoidal com uma frequência modificada de período-curto e uma função elíptica de Weierstrassian. A partir do ângulo de ataque é possível determinar a velocidade e depois a força de propulsão a partir da velocidade. As duas últimas soluções analíticas para o ângulo de ataque são representadas em relação à solução numérica para o ângulo de ataque, velocidade e força de propulsão em função do tempo no caso de um típico avião de passageiros comercial e de um avião de intercepção.
dinâmica de voo, estabilidade longitudinal, ângulo de ladeira, ângulo de ataque

Julho 16, 2019, 14:0

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Orientação

ORIENTADOR

Luiz Manuel Braga da Costa Campos

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático