Projeto estrutural analítico-numérico de um mini-VANT para imageamento giroestabilizado utilizando materiais convencionais e não convencionais no âmbito da chamada pública MCT/FINEP-CTAERO-VANT-01/2009

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo apresentar o projeto estrutural de um veículo aéreo não tripulado (VANT) usando materiais convencionais e não convencionais da indústria aeroespacial. O dimensionamento de cada componente da aeronave será feito buscando o conjunto mais leve e otimizado possível. Para isso será desenvolvida uma metodologia baseada em análises analíticas, numéricas e experimentais. O projeto da aeronave foi feito de forma a se adequar a chamada pública MCT/FINEP-CTAEROVANT- 01/2009 e conseguir ser o melhor possível em todas as áreas do projeto como aerodinâmica, estruturas, estabilidade e desempenho. O trabalho busca estruturar uma metodologia para criar um produto a ser equipado com câmeras óticas e/ou infravermelhas e sistemas de navegação, controle, posicionamento, armazenamento e transmissão de dados em tempo real. As principais áreas de atuação do projeto são as de monitoramento, rastreamento e reconhecimento. O avião poderá ser usado em diversos tipos de missões pelo setor público como: militares, policiais, bombeiros e pelo setor privado em geral. Foram dimensionadas duas aeronaves uma com materiais convencionais e outra com materiais alternativos com estimativas de massa de 2,7 e 2,6 kg respectivamente, se aproximando do esperado de 2,5kg. O dimensionamento foi feito com cálculos analíticos e validado com simulações numéricas e testes experimentais. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The goal of this paper is to present the structural design of an unmanned aerial vehicle (UAV) using conventional and unconventional materials from the aerospace industry. In order to design each component of the aircraft as optimized and light as possible, a methodology based on analytical, numerical and experimental analyses will be developed. The aircraft design was devised according to the public call MCT/FINEP-CTAERO-VANT- 01/2009 to be as optimized as possible taking into account every detail in design areas such as aerodynamics, structures, stability and performance. The work seeks to structure a methodology to create a product to be equipped with optical cameras and / or infrared and systems for navigation, control, positioning and real time data storage and transmission. The main application areas for the project are supervision, tracking and recognition. The aircraft can be employed to different kind of missions by the public sector such as soldiers, police officers, firefighters and by the private sector in general. Two aircraft were designed, the first with conventional materials and the other with alternative materials to mass estimates of 2,7 and 2,6 kg respectively, approaching the expected 2,5 kg.