Dissertação

Estimation of Aerodynamic and Control Derivatives of Small Fixed-Wing Aircraft using Numerical Simulations and Wind Tunnel Experiments EVALUATED

Nos últimos anos, o uso de pequenos VANT (Veículos Aéreos Não Tripulados) em atividades recreativas e comerciais experimentou um crescimento significativo. Os benefícios dos VANTs vêm principalmente da sua elevada autonomia usando sistemas automáticos de orientação e controle. O desempenho de tais sistemas depende muito da qualidade do modelo de aeronave identificado, isso torna-se de extrema importância para o processo geral. O objetivo desta Tese é estabelecer as etapas necessárias para a conceção de um VANT, construindo um novo modelo em XFLR5 "Test Aircraft" e recriando na integra o modelo elaborado fisicamente para análise no Túnel de Vento, assim é possível comparar os resultados para validação dos mesmos, tornando possível a análise de qualquer modelo, assim é possível construir a identificação do modelo, incorporando estimativas analíticas e respetivas simulações numéricas. Será seguido por ensaios em túnel de vento. Em primeira instância serão determinadas as derivadas aerodinâmicas e de controle para serem usadas em equações simplificadas de movimento longitudinal e lateral usando aproximações analíticas encontradas na literatura base para a presente atividade. Posteriormente, usando as ferramentas numéricas disponíveis, como XFLR5 ou Start-CCM +, melhores estimativas são calculadas com base numa definição geométrica mais detalhada do VANT selecionado para o caso de estudo. Finalmente, um modelo VANT preliminar é identificado, que pode ser validado em túnel de vento.
VANT, Aerodinâmica, Derivadas Aerodinâmicas e de Controlo, Dinâmica de Voo, Estabilidade de Voo, Controlo de Voo.

novembro 15, 2022, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

André Calado Marta

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar