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Publication
Final Development and Construction of a Cost-Effective Unmanned Aerial Vehicle to Enhance Operational Capabilities of the Portuguese Navy
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
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Authors
Abstract(s)
Vehicle (UAV) development for military use, including aerodynamics, structural stresses, materials, propulsion, and operational factors. The main objective was the construction of a functional UAV prototype for military applications.
Given the growing relevance of UAVs in armed conflicts—particularly amid global tensions—this work addresses the urgent need for safe, effective, and low-cost aerial platforms. Drones allow remote operations, reducing risks to personnel while preserving battlefield effectiveness. However, many military UAVs are prohibitively expensive, while affordable options often lack endurance. This project aimed to develop a UAV, conceived by Portuguese Navy officers Eng. Joel Martins and Eng. José Rodrigues, with a budget under €5000.
The project began with design changes to simplify manufacturing while considering the capabilities of the CEOV and SANFLOT units of the Portuguese Navy. Construction employed 3D printing for the internal structure and fuselage, while the planned carbon fiber skin was replaced with fiberglass due to budget and logistics, still ensuring structural performance.
During manufacturing, several adaptations were required to overcome practical challenges. However, the process proved time-consuming, and delays in material delivery further extended the schedule. As a result, the project was concluded with the successful assembly of the UAV’s structure, while part of instrumentation integration, validation of calculations, and flight tests remain pending for future development.
This work contributes to understanding UAV development in a military context and shows the importance of adaptability in low-cost aerospace engineering.
Esta dissertação apresenta um estudo sobre o desenvolvimento de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) para fins militares, abordando aerodinâmica, esforços estruturais, materiais, propulsão e fatores operacionais. O objetivo central foi a construção de um protótipo funcional de VANT para aplicações militares. Dada a crescente importância dos VANT em conflitos armados — sobretudo no atual contexto de tensões globais — este trabalho procura responder à necessidade de plataformas aéreas seguras, eficazes e acessíveis. Os drones permitem operações remotas, reduzindo riscos para o pessoal e mantendo a eficácia no campo de batalha. Contudo, muitos modelos militares têm custos elevados, enquanto as soluções económicas apresentam limitações de autonomia. Assim, este projeto visou desenvolver um VANT, concebido pelos oficiais da Marinha Portuguesa Eng. Joel Martins e Eng. José Rodrigues, com um orçamento inferior a €5000. O desenvolvimento incluiu alterações ao desenho inicial para simplificar o fabrico, tendo em conta as capacidades das unidades CEOV e SANFLOT da Marinha. A estrutura interna e a fuselagem foram produzidas por impressão 3D, substituindo-se a pele em fibra de carbono por fibra de vidro devido a restrições de custo e logística, assegurando ainda assim a resistência necessária. Durante a manufatura, foram necessárias várias adaptações, mas o processo revelou se moroso e condicionado por atrasos no fornecimento de materiais. Assim, o projeto concluiu-se com a montagem integral da estrutura do VANT, ficando parte da integração da instrumentação, a validação experimental e os testes de voo para etapas futuras. Este trabalho reforça o conhecimento sobre o desenvolvimento de VANT em contexto militar e sublinha a importância da adaptabilidade na engenharia aeroespacial de baixo custo.
Esta dissertação apresenta um estudo sobre o desenvolvimento de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) para fins militares, abordando aerodinâmica, esforços estruturais, materiais, propulsão e fatores operacionais. O objetivo central foi a construção de um protótipo funcional de VANT para aplicações militares. Dada a crescente importância dos VANT em conflitos armados — sobretudo no atual contexto de tensões globais — este trabalho procura responder à necessidade de plataformas aéreas seguras, eficazes e acessíveis. Os drones permitem operações remotas, reduzindo riscos para o pessoal e mantendo a eficácia no campo de batalha. Contudo, muitos modelos militares têm custos elevados, enquanto as soluções económicas apresentam limitações de autonomia. Assim, este projeto visou desenvolver um VANT, concebido pelos oficiais da Marinha Portuguesa Eng. Joel Martins e Eng. José Rodrigues, com um orçamento inferior a €5000. O desenvolvimento incluiu alterações ao desenho inicial para simplificar o fabrico, tendo em conta as capacidades das unidades CEOV e SANFLOT da Marinha. A estrutura interna e a fuselagem foram produzidas por impressão 3D, substituindo-se a pele em fibra de carbono por fibra de vidro devido a restrições de custo e logística, assegurando ainda assim a resistência necessária. Durante a manufatura, foram necessárias várias adaptações, mas o processo revelou se moroso e condicionado por atrasos no fornecimento de materiais. Assim, o projeto concluiu-se com a montagem integral da estrutura do VANT, ficando parte da integração da instrumentação, a validação experimental e os testes de voo para etapas futuras. Este trabalho reforça o conhecimento sobre o desenvolvimento de VANT em contexto militar e sublinha a importância da adaptabilidade na engenharia aeroespacial de baixo custo.
Description
Keywords
Unmanned Aerial Vehicle 3D Printing Prototype Development Aerodynamics, Structural Analysis Veículo Aéreo Não Tripulado Impressão 3D Desenvolvimento de Protótipo Aerodinâmica Análise Estrutural