Instalalação de um sistema propulsivo elétrico no planador swif'light: projecto da estrutura e melhoramentos aerodinâmicos

• Autor(a) principal: Fernandes, Miguel Ângelo do Santos
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/3640
• topic: Planador; Planador swift'light; Motoplanador; Planador - Descolagem; Flap; Planador - Sistema de propulsão eléctrica

Esta dissertação de mestrado descreve o trabalho realizado para implementar um sistema de propulsão eléctrico ao planador Swift´light, de descolagem a pé, transformando-o num planador de descolagem autónoma. Nesse sentido, o objectivo principal deste trabalho é conceber, projectar e implementar as modificações estruturais necessárias para acomodar o sistema propulsivo, enquanto que, ao mesmo tempo, esta implementação deve ser simples, leve, fácil de montar, não modificar componentes já existentes nem a posição e operação do pára-quedas de emergência. O centro de massa e a aerodinâmica do aparelho devem também ser mantidos o mais próximo possível dos valores originais. O objectivo secundário deste trabalho, baseado na suspeita de que o sistema do flap original não é o mais eficiente, é analisar e comparar entre o escoamento em volta do perfil actual e o escoamento em volta de um perfil modificado proposto, com o objectivo de verificar se este perfil possui uma maior sustentação em situações de baixa velocidade (aproximação à pista) para compensar o peso adicional imposto pela motorização da aeronave. Para atingir estes objectivos foram usadas ferramentas de desenho assistido por computador, simulação através de cálculo numérico e projecto e técnicas de construção inovadoras com materiais compósitos. Os componentes com design mais radical foram individualmente ensaiados e validados em relação aos seus requisitos de projecto de resistência e rigidez, e seguidamente todo o conjunto da motorização montado na aeronave e testado. O trabalho foi bem sucedido e resultado final e parece ser uma melhor escolha que os “kit’s” e modificações de motorização disponíveis actualmente no mercado. No campo de CFD, o software ANSYS FlUENT® foi utilizado para analisar o escoamento bidimensional em volta do perfil da aeronave e comparado com a mesma analise realizada para uma versão modificada sugerida com o intuito de melhorar a eficiência de operação do flap. Foram atingidas melhorias de 3% na razão de planeio em voo normal e de cerca de 5% na sustentação e razão de planeio com os flaps totalmente deflectidos. Os resultados mostram que o novo perfil possui um melhor desempenho na operação do flap ao mesmo tempo que não prejudica o desempenho de voo normal da aeronave.