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Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Caracterização e análise da dinâmica de uma aeronave monomotora em escala
Alternate title (s): Characterization and analysis of the dynamics of a single-engine aircraft in scale
Author: Mascia, Eduarda Kelly
First Advisor: Marques, Felipe Machini Malachias
First member of the Committee: Morais, Tobias Souza
Second member of the Committee: Sant’Ana, Vitor Taha
Summary: Este trabalho propõe um estudo sobre as características de estabilidade longitudinal e derivadas longitudinais de uma aeronave monomotora em escala 1:8,3 do modelo Cessna 182. A aeronave em escala se inclui na categoria dos VANTs (Veículos Aéreos Não Tripulados) que pode ser remotamente pilotada. Para isto, os parâmetros geométricos do modelo em escala são obtidos a partir do aeromodelo físico, gerando então uma geometria em CAD. Esta por sua vez é simulada computacionalmente em duas ferramentas distintas, sendo elas: o Ansys Fluent® e o Datcom. Os resultados computacionais são comparados com as características aerodinâmicas e dinâmicas da aeronave em escala real. O aeromodelo analisado no software Ansys Fluent® apresentou-se estaticamente estável na direção longitudinal. A análise entre os diferentes métodos de simulação gerou ainda o cálculo do erro entre o modelo computacional e a aeronave em escala real. Por fim, são analisadas as derivadas de estabilidade longitudinal e os modos da aeronave, com suas respectivas frequências naturais. Para a análise de estabilidade dinâmica, comparou-se as derivadas de estabilidade longitudinal mais críticas para o sistema. A variação obtida comparando-se os resultados do Ansys Fluent® com a aeronave em escala real variaram entre 0,7 e 27%. Já para a análise utilizando o programa Datcom, a variação em relação ao modelo em escala real foi de 19% a 133%.
Abstract: This work aims to study the characteristics of longitudinal stability and longitudinal derivatives of a single-engine aircraft of the model Cessna 182 in scale 1: 8,3. This scaled remote piloted aircraft is considered an UAV (Unmanned Aerial Vehicle) and is piloted through remote control. For this purpose, the geometric parameters of the scaled model are obtained from the physical model, then generating a 3D CAD model, which in turn is computationally simulated using two different tools, namely: Ansys Fluent® and Datcom. The computational results are compared with the aerodynamic and dynamic characteristics of the full-scale aircraft. The model analyzed in Ansys Fluent® software was statically stable in the longitudinal direction. The analysis between two different simulation methods also generated the calculation of the error between the computational model and the full-scale aircraft. Finally, the derivatives of longitudinal stability and the aircraft modes are analyzed, with their respective natural frequencies. For the dynamic stability analysis, the most critical longitudinal stability derivatives for the system were compared. The variation obtained by comparing the results of Ansys Fluent® with the full-scale aircraft ranged between 0,7 and 27%. For the analysis using the Datcom software, the variation in relation to the full-scale model was from 19% to 133%.
Keywords: Estabilidade longitudinal
Longitudinal stability
Análise computacional
Computacional analysis
VANT
UAV
Ansys Fluent®
Ansys Fluent®
Datcom
Datcom
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::DINAMICA DE VOO
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: MASCIA, Eduarda Kelly. Caracterização e Análise da Dinâmica de uma Aeronave Monomotora em Escala. 2020. 70 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29337
Date of defense: 9-Apr-2020
Appears in Collections:TCC - Engenharia Aeronáutica

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