Dissertação
DESIGN AND SIMULATION STUDY OF A HYBRID-ELECTRIC PROPULSION SYSTEM FOR A VTOL TILT-ROTOR UAV EVALUATED
Nos últimos anos, o desenvolvimento de UAV com Sistemas Híbrido-Elétricos de Propulsão surgiu como uma área promissora de pesquisa na área da aviação. Isto deve-se principalmente à crescente preocupação com questões ambientais e à necessidade de sistemas de propulsão mais eficientes para integração em novos conceitos de aeronaves, tais como aeronaves com capacidades de VTOL. O aumento da complexidade das missões para aplicações militares e civis levou a uma ampla disseminação destas configurações. Neste contexto, os sistemas de propulsão híbrido-elétricos surgem como solução para o problema de power-matching que surge com estas configurações: a potência necessária para descolagem é muito maior do que a necessária para cruzeiro. O objetivo desta tese é o desenvolvimento de um sistema de propulsão híbrido-elétrico para uma aeronave VTOL. Este trabalho dimensiona a aeronave com base na potência, avaliando o sistema propulsivo e massa dos componentes energéticos de quatro arquiteturas diferentes (elétrica, gasolina, híbrida paralela e em série). Os resultados demonstram que a arquitetura híbrida com um grau de hibridização de 70% supera as outras em termos de endurance e alcance. A configuração em série foi escolhida e, portanto, tomada como referência para a seleção de componentes. Uma ferramenta de simulação de UAVs VTOL híbridos foi usada para avaliar a configuração híbrida em série quando comparada com configurações de propulsão híbrida paralela, convencional e totalmente elétrica. Esta avaliação foi feita usando a mesma missão. Os resultados sugerem que a solução híbrida-elétrica em série é uma solução viável para esta classe de UAVs.
dezembro 2, 2021, 11:30
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