Dissertação

Design of a Variable Span Wing for an Unmanned Aerial Vehicle EVALUATED

As tecnologias para aeronaves adaptativas fornecem uma estratégia para alterar e adaptar a configuração da aeronave às condições de voo. Esta abordagem ao design de aeronaves tenta encontrar melhorias de eficiência para o futuro. A asa telescópica de envergadura variável oferece as características de uma asa com elevada envergadura e alongamento desejáveis para um voo eficiente a baixa velocidade, ao mesmo tempo que acomoda aquelas de uma asa com reduzido alongamento para um melhor desempenho em voo de alta velocidade. Este trabalho apresenta o projeto de uma asa telescópica com envergadura variável entre 3,5m e 5m para um veículo aéreo não tripulado de 150kg para patrulha e vigilância. Vários mecanismos de asa telescópica foram estudados e descritos. A metodologia para o cálculo de cargas aerodinâmicas, tensões estruturais máximas e dimensionamento dos elementos da longarina telescópica, com base em fórmulas analíticas e cálculos aerodinâmicos recorrendo à teoria da linha sustentadora, é apresentada. A estrutura da aeronave é projetada para sustentar um fator de carga de 3,8g com um fator de carga máximo de 5,7g. O desempenho da aeronave equipada com a asa de envergadura variável foi avaliado e comparado em termos de resistência com duas aeronaves equipadas com uma asa fixa com 4,3m e 5m de envergadura, respectivamente. A asa adaptativa supera a asa fixa de 5m para velocidade de mergulho de 150kt com uma redução de resistência aerodinâmica de 23%. Comparando com a asa fixa de 4,3 m, a resistência aerodinâmica é reduzida até 16% à velocidade loiter de 70kt.
Asa Adaptativa, envergadura variável, UAV, dimensionamento estrutural, desempenho.

Julho 5, 2019, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Filipe Szolnoky Ramos Pinto Cunha

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Luís Filipe Galrão dos Reis

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado