Dissertação

Development, Computational and Experimental Characterization of a Canard Aircraft Configuration EVALUATED

O objetivo desta dissertação é desenhar estruturalmente e aerodinâmicamente um novo veículo aéreo não tripulado com configuração canard e capacidade de descolagem e aterragem na vertical para ser usado pelo Departamento de Defesa Nacional do Canadá com vista a detetar submarinos ao longo da costa do país utilizando um sensor de deteção de anomalias magnéticas. Inicialmente, um processo incompleto de otimização multidisciplinar com base em modelos de aproximação foi completado de modo a alcançar uma solução otimizada. Depois da solução otimizada ter sido alcançada, pequenos ajustes ao desenho fora do processo de otimização foram estudados para testar o seu impacto no desempenho da aeronave. Uma mudança ao canard foi feita devido a requisitos da velocidade de perda. Simulações de interação fluido-estrutura de sentido único foram realizadas para validar a integridade estrutural da configuração. Por fim, uma caracterização extensiva aerodinâmica da aeronave foi completada incluindo simulação de interação fluido-estrutura nos dois sentidos na condição cruzeiro. A seguir, as superfícies de controlo foram definidas e a inércia da aeronave foi estimada. Com estas características, um modelo dinâmico de voo foi construído em Simulink e os modos dinâmicos foram estudados para assegurar a estabilidade da aeronave. Por fim, a asa projetada foi manufaturada e tanto testes estáticos como de vibração em solo foram realizados de forma a se comparar a amostra manufaturada a um modelo de elementos finitos com vista a futuras análises de aeroelasticidade.
Veículo Aéreo Não Tripulado, Otimização Multidisciplinar, Interação Fluido-Estrutura, Modelo Dinâmico de Voo, Testes de Carga Estáticos, Testes de Vibração em Solo.

novembro 26, 2021, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

José Lobo do Vale

UNIVERSITY OF VICTORIA, Department of Mechanical Engineering

Professor Auxiliar