Dissertação

Design Modifications of a UAV Wing for Optimal Integration of a Magnetic Anomaly Detection Sensor EVALUATED

Este trabalho descreve o processo de projeto conceptual de uma asa de um Veículo Aéreo Não-Tripulado (VANT) com um sensor de anomalias magnéticas (AM) para ser usado em deteção de submarinos. Atualmente, estes veículos estão dotados com capacidades que diminuem as hipóteses de deteção por métodos convencionais, como o sonar. Assim, torna-se necessário integrar sensores de AM em cenários atuais de Guerra Anti-Submarina. Os sistemas aviónicos destas aeronaves geram um campo magnético que causa interferência no sensor de AM, causando ruído nos dados da análise e comprometendo a sua eficiência. Para evitar este problema, realizou-se uma caracterização da assinatura magnética da aeronave, concluindo que as pontas das asas e uma configuração de arpão na cauda seriam as melhores soluções para colocar o sensor, a fim de minimizar a interferência magnética. Estudos estruturais e aerodinâmicos revelaram que a primeira seria a melhor opção, pois a massa necessária para anular o momento gerado na segunda requeria alterações substanciais na estrutura da aeronave. A ponta da asa era também o local com menor nível de assinatura magnética. Realizou-se uma otimização paramétrica da asa da aeronave, considerando os efeitos aerodinâmicos dos invólucros do sensor. Atendendo às restrições no dimensionamento da estrutura da asa e a um valor de interferência magnética, o otimizador teria como objetivo minimizar o consumo total de combustível. A solução ótima permitiu reduzir em 30% o valor da assinatura magnética na ponta da asa e obter uma configuração que, numa missão de patrulha de 8 horas, consome 8.71 kg de combustível.
Projeto de Aeronaves, Veículo Aéreo Não-Tripulado, Guerra Anti-Submarina, Sensor de Anomalias Magnéticas, Otimização Paramétrica

Novembro 27, 2018, 10:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado