Publicação: Desenvolvimento de um software para análise e otimização multivariável de desempenho de aeronaves
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL
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O projeto de uma aeronave tem como produto a união de características ótimas de todas as disciplinas que permeiam seu desenvolvimento. Ainda assim, é necessário cuidado e flexibilidade para adaptar pontos ótimos locais de cada módulo para que não interfiram negativamente nos demais. A aviação, em sua concepção e operação, é definida por constantes relações de troca, que devem ser estudadas a fim de maximizar os ganhos e diminuir as perdas para o objetivo desejado. O presente trabalho busca detalhar e discutir tais relações que caracterizam o desempenho de aeronaves em todas as suas fases de voo, ao discretizar e equacionar toda missão. A partir do equacionamento, propõe-se a criação de um software em MATLAB que permita ao usuário a variação dos parâmetros de interesse que melhor atendam sua necessidade de operação, aliado a um banco de dados robusto de características das aeronaves e aeroportos. Exemplos de utilização são demonstrados para configurações de aeronaves a jato e a hélice, em que são otimizados alcance, autonomia e consumo de combustível, além de discutir a implementação de um retrofit híbrido-elétrico com emprego de baterias e tecnologias de sistemas MEA.
Abstract
The result of an aircraft project is the union of the optimal characteristics of all disciplines that involves its development. Even so, caution and flexibility are needed to adapt local optimal points of each module so that they do not negatively contribute with the others. Aviation, in its conception and operation, is defined by constant trade-off relationships, which must be studied in order to maximize gains and reduce losses for the desired objective. The present work seeks to detail and discuss such relationships that characterize the performance of aircraft in all their flight phases, by discretizing and equating the entire mission. Based on the calculations, it proposes the creation of a software in MATLAB that allows the user to vary the parameters of interest that best meet their operation needs, combined with a robust database of aircraft and airport characteristics. Usage examples are demonstrated for configurations of jet and propeller aircraft, in which range, endurance and fuel consumption are optimized, as well as discussing the implementation of a hybrid-electric retrofit using batteries and MEA system technologies.
Palavras-chave
Desempenho de aeronaves, Fase de voo, MATLAB, Software, Otimização, Aircraft Performance, Flight Phase, Optimization
Citação
ZANDONADI, Pedro Henrique Maia. Desenvolvimento de um software para análise e otimização multivariável de desempenho de aeronaves. 2023. 90 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.
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