Dissertação

Flight Dynamics and Control of a Vertical Tailless Aircraft EVALUATED

O presente trabalho visa estudar um novo conceito de uma aeronave sem cauda vertical, com uma solução de “morphing” implementada na cauda horizontal, com o objetivo de eliminar a resistência e peso criados pela estrutura vertical. A solução consiste numa cauda horizontal rotativa, com metades independentes, servindo como superfícies de controlo capazes de controlar a aeronave lateralmente. Diferentes configurações da cauda são analisadas em termos de estabilidade estática e dinâmica e comparadas com o caso de uma configuração convencional. O modelo dinâmico da aeronave é posteriormente construído, seguido da implementação do sistema de controlo em anel fechado. Um sistema de supressão de derrapagem, controlo de rumo e um sistema de manutenção de velocidade e altitude são estudados para três configurações diferentes: MC1, MC2 e MC3 e comparadas com a configuração convencional. A variação do ângulo de diedro e de rotação da cauda apresentam-se como dois mecanismos capazes de controlar a estabilidade direcional e lateral da aeronave. Da análise de controlo efetuada, a configuração MC1 provou ser a mais robusta de todas e uma solução viável para ser implementada numa aeronave, tal como um pequeno UAV. O aumento de diedro da cauda ajudou a controlar a derrapagem e o rumo, mas fez aumentar o tempo necessário para atingir um estado de equilíbrio, de modo que a escolha de um ângulo de diedro da cauda deve passar por uma solução de compromisso entre a variação máxima das variáveis controladas e do tempo requerido para atingir um estado de equilíbrio numa dada situação.
estruturas adaptáveis, estabilizador vertical, mecanismo de cauda rotativa, mecanismo de variação de diedro, sistemas não-lineares, Sistema de Controlo de Voo Automático

Novembro 27, 2012, 13:30

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

CO-ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Fernando José Parracho Lau

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar