ANÁLISE E COMPARAÇÃO DOS MODELOS ANALÍTICO E NUMÉRICO NA DETERMINAÇÃO DO COMPRIMENTO DE PISTA PARA UMA AERONAVE DA COMPETIÇÃO SAE BRASIL AERODESIGN
Alexsione Costa Sousa1; Pedro Lopes dos Reis Júnior1; Antônio Ítalo Rodrigues Pedrosa1; Ana Claudia Galvão Xavier1
1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
doi:10.20906/CPS/CON-2016-1095
Resumo
O comprimento de pista é um dos principais parâmetros que limitam a distância de decolagem na competição aerodesign promovida pela Society of Automotive Engineers (SAE BRASIL). A decolagem é o percurso,onde a aeronave adquire velocidade suficiente para obter a sustentação eficaz para alcançar o voo. Torna-se importante uma análise detalhada da decolagem da aeronave, pois os resultados obtidos durante a análise interfere de forma significativa no projeto conceitual da mesma, destacando-se o estudo da aerodinâmica, estabilidade, controle e aspectos estruturais como a configuração geométrica e os materiais a serem utilizados na construção da aeronave. Dentre algumas soluções que quantificam o comprimento de pista para decolagem, exigida pela competição, destacam-se dois métodos: solução analítica e solução numérica. Tais métodos viabilizam uma busca de maior precisão e confiabilidade dos resultados adquiridos, sendo a solução analítica, sempre mais viável e melhor do que a solução numérica. O problema é que nesse caso, está sendo utilizada uma solução analítica simplificada das forças atuantes na aeronave. A solução analítica é baseada na Segunda Lei de Newton, na qual são adotadas forças constantes sobre a aeronave, resultando em uma análise simplificada. Já a solução numérica, tem-se o uso de forças instantâneas em que suas magnitudes e direções sofrem variações de acordo com o aumento da velocidade adquirida durante a decolagem. O presente estudo dessa solução exige o utilização de softwares, com intuito de solucionar algoritmos de equações diferenciais. Com isso é obtido uma resposta de alta precisão, ou seja, que implicará na obtenção de um resultado mais confiável. Com tudo isso, é notório uma grande preocupação por partes das equipes de aerodesign, devido as regras pré-estabelecidas pela competição de aerodesign SAE BRASIL, pois existe uma limitação de comprimento de pista para decolagem e pouso. Então é perceptível que diversos fatores influenciam durante o processo de decolagem de uma aeronave, dentre e
Palavras-chave: Comprimento de pista; Solução analítica; Solução numérica