Desenvolvimento de uma metodologia numérica e experimental para análise de aeroelasticidade na asa de um VANT utilizado na competição SAE Brasil Aerodesign

Abstract

A aeroelasticidade é um estudo que explora as interações complexas entre as forças aerodinâmicas e a estrutura de aeronaves, sendo essencial para garantir o desempenho e a segurança dos voos. A instabilidade aeroelástica crítica pode ocorrer em aeronaves quando a interação entre forças aerodinâmicas e a resposta estrutural da asa desencadeia oscilações autoinduzidas perigosas, logo, a problemática central deste estudo é investigar as condições que levam uma asa ao flutter em uma aeronave de VANT (Veículo aéreo não tripulado). Por meio de ensaios experimentais e análises numéricas, foi possível identificar as velocidades críticas de flutter para determinadas frequências naturais da asa, tanto em modo de flexão como torção, utilizando conceitos de instabilidade dinâmica causada por escoamento de fluido. Os resultados demonstram que a velocidade de flutter calculada a partir dos ensaios, está acima da velocidade máxima do avião, o que significa que a segurança estrutural da aeronave está garantida em uma ampla faixa de operações. No contexto mais amplo, essa pesquisa contribui para o avanço do conhecimento em aeroelasticidade e pode ter implicações importantes no projeto e operação de aeronaves, promovendo uma maior segurança e eficiência.