Desenvolvimento de uma ferramenta de simulação de aeronave do tipo VANT

• Autor(a) principal: Parizotto, Guilherme Missio
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/206390
• topic: MATLAB (Programa de computador); Engenharia mecânica; Veículo aéreo não tripulado; Dinâmica; Estabilidade; Flight dynamics; AeroDesign; Datcom

O Aerodesign é uma competição de âmbito global que desafia anualmente estudantes de engenharia à desenvolver, construir e testar uma aeronave do tipo Veículo A´reo não Tripulado (VANT). Para o projeto, é de grande importância ter previsões, mesmo que aproximadas, de como será o comportamento da aeronave quando esta for construída e testada em voo. Estas informações reduzem significativamente o custo do projeto e aumentam a sua agilidade na obtenção da melhor configuração da aeronave. Assim, neste trabalho, propõem-se desenvolver uma ferramenta capaz de simular a dinâmica de aeronaves VANT. Para isto, utilizou-se um modelo de seis graus de liberdade para uma aeronave de pequeno porte, com geometria e respostas conhecidas na literatura. Nesta metodologia, os coeficientes aerodinâmicos, de controle e estabilidade para a referida aeronave são calculados utilizando o software aeronáutico Digital Datcom. Para o cálculo das forças aerodinâmicas é empregado o Método Linear da Soma de Componentes. O modelo dinâmico é implementado no software Matlab Simulink, onde o sistema de equações é solucionado pelo método de Runge-Kutta. Para teste e verificação das respostas, o modelo implementado é então submetido à manobras com respostas conhecidas na literatura e os resultados dos parâmetros de interesse são analisados. Para estudar os parâmetros escolhidos, é realizada uma análise da sensibilidade da resposta do modelo com relação aos seus parâmetros de entrada para determinada manobra. Com esta estratégia foi possível verificar que esta ferramenta possui uma resposta condizente com a literatura. Também verificou-se que, para a dinâmica lateral, existe uma alta dependência da resposta com praticamente todos os parâmetros de entrada, enquanto que para a dinâmica longitudinal os coeficientes de arrasto, sustentação e momento são os mais significativos.