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Projeto conceptual de uma aeronave de asa fixa com descolagem vertical
| dc.contributor.author | Ferreira, Fábio | |
| dc.date.accessioned | 2022-03-17T17:00:27Z | |
| dc.date.available | 2022-03-17T17:00:27Z | |
| dc.date.issued | 2019 | |
| dc.description.abstract | Ao longo dos último anos, o Centro de Investigação da Academia da Força Aérea tem vindo a investir em veículos aéreos não tripulados. Este projeto reforça esse mesmo trabalho que vem sendo feito, abrindo uma nova página na abrangência de operação destes veículos aéreos. A capacidade de descolagem e aterragem verticais não é recente, e já existem diversas aeronaves, tripuladas e não tripuladas, com esta valência. No entanto, esta é uma característica que tem demonstrado vantagens para quem a domina. Esta dissertação começa por descrever os conceitos chave de projeto de aeronaves, e de aeronaves não tripuladas com aterragem e descolagem verticais, indispensáveis para a compreensão do tema. Posteriormente, é elaborado o projeto conceptual de uma aeronave com um peso máximo à descolagem de 15 kg, que se pretende descolar e aterrar verticalmente, bem como voar na horizontal a 20 m/s e a 1000 ft de altitude. Para isso, é feito um dimensionamento inicial da carga alar associada, e determina-se a potência dos motores para as diversas fases de operação. Consecutivamente, são definidas as características da asa, da fuselagem e dos estabilizadores horizontal e vertical, calculando-se de seguida a resistência total que uma aeronave com essas características acarreta. Finalmente, é determinada a sua margem estática para efeitos de estabilidade estática. Realizado o projeto conceptual, provou-se o conceito de descolagem e aterragem verticais através de uma prova de conceito. Esta prova consistiu num aeromodelo de dimensões e massa inferiores ao projetado. Para o efeito, programou-se e instalou-se um piloto automático que controla cinco motores e quatro servos. Realizaram-se vários testes e ensaios em voo, em que no último deles a aeronave executou uma descolagem e uma aterragem à vertical, e efetuou um curto voo de asa fixa. | pt_PT |
| dc.description.abstract | In recent years, Air Force Academy Research Center has focused its research mainly on unmanned aircraft vehicles. This project reinforces the work that has been done, opening a new window in the operation’s spectrum of this type of vehicles. The vertical take-off and landing capability is not recent, and it is present in some aircrafts, either manned or unmanned. However, this capability has shown some advantages. This work starts by describing the key concepts of the aircraft design, and vertical take-off and landing of unmanned aircraft vehicles, which are crucial to the understanding of the subject. Following this, a conceptual design of an aircraft is made. That aircraft should have 15kg of maximum take-off weight and fly horizontally at 20 m/s and at 1000 ft of altitude (equivalent to 304,8 meters). To achieve that, an initial sizing of the wing loading and the power loading is done. Then the characteristics of the wing, fuselage, and horizontal and vertical elevator are calculated, such as total drag that an aircraft like that produces. Finally, the static margin for static stability purposes is determined. Once the conceptual design is done, proof of concept of vertical take-off and landing was achieved by using a similar model than the projected one. For that, an autopilot was programed to control five motors and four servos. Some flying tests took place and, in the last one, the aircraft performed a complete flight, taking-off and landing vertically. | pt_PT |
| dc.description.version | N/A | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.26/39767 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.peerreviewed | yes | pt_PT |
| dc.publisher | Academia da Força Aérea | pt_PT |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ | pt_PT |
| dc.subject | Projeto aeronáutico | pt_PT |
| dc.subject | Veículo aéreo não tripulado | pt_PT |
| dc.subject | Asa fixa | pt_PT |
| dc.subject | Descolagem e aterragem vertical | pt_PT |
| dc.subject | Prova de conceito | pt_PT |
| dc.subject | Conceptual design | pt_PT |
| dc.subject | Unmanned aircraft vehicle | pt_PT |
| dc.subject | Fixed wing | pt_PT |
| dc.subject | Vertical and take-off landing | pt_PT |
| dc.subject | Proof of concept | pt_PT |
| dc.title | Projeto conceptual de uma aeronave de asa fixa com descolagem vertical | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| oaire.citation.conferencePlace | Sintra | pt_PT |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
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