Cargas e Aeroelasticidade
Thamyris Maria Pereira de Oliveira
UFERSA
Danielson Braga Alves
João Pedro Barreto de Miranda
Kelmy Ângelo de Figueiredo Alves
Daut De Jesus Nogueira Peixoto Couras
Palavras-chave: AeroDesign, Aeroelasticidade, Diagrama V-n
Resumo
A disciplina de Cargas e Aeroelasticidade é fundamental para o desenvolvimento de aeronaves, fornecendo a base para a compreensão das forças aerodinâmicas e a resposta estrutural em voo. O presente trabalho objetiva destacar a contribuição desta área no projeto e construção de uma aeronave rádio controlada (RC) pela equipe PegAzuls AeroDesign para a competição SAE Brasil AeroDesign 2025, utilizando uma abordagem teórico-experimental. Inicialmente, o envelope de voo foi definido pelo diagrama V-n, adotando-se e validando-se em voo um fator de carga (n) de 2, com base na literatura, ao qual foi validado em voo, utilizando o sistema embarcado. As velocidades estruturais críticas foram calculadas com base em referências bibliográficas, resultando em: estol Vs = 10,42 m/s, manobra Va = 14,73 m/s, cruzeiro Vcr = 19,62 m/s e mergulho Vdive = 24,53 m/s. A distribuição de sustentação juntamente com os esforços cortante, fletor e torsor da asa e das empenagens foram obtidos pelo método VLM ( Vortex Lattice Method) através dela, a asa foi analisada com o ângulo de 2,5° em incidência de cruzeiro e 23° em incidência de estol, demonstrando que o uso do endplate uniformizou a sustentação e reduziu o arrasto induzido. Os torques das superfícies de controle e triquilha foram calculados de acordo com literatura, obtendo resultados de aileron= 4,30 kgf.cm, flap= 3,92 kgf.cm, profundor=0,79 kgf.cm, leme= 0,34 kgf.cm e triquilha = 4,22 kgf.cm. Os ensaios de aeroelasticidade foram realizados com uma asa com parâmetros idênticos a projetada na condição engastada-livre, para encontrar as velocidades de flutter= 45,19 m/s, divergência= 42, 38 m/s e reversão de comando= 38,31 m/s.