Sobre o Projeto

Aerodinâmica

Responsável por projetar e validar entre elas a asa, dispositivos de ponta, como winglets , os dispositivos hipersustentadores como os flapes e slats, as carenagens e cone de cauda. Além de auxiliarmos nas análises de outras superfícies aerodinâmicas como a empenagem. Para tal, nas análises preliminares utiliza-se ferramentas iniciais como o XFLR5 , AVL , e códigos em Matlab para obtenção dos coeficientes aerodinâmicos. Já para o projeto detalhado, realiza-se otimizações mais complexas e usa-se ferramentas de alta fidelidade como o CFD , tanto para a validação 2D como para 3D. 

Dinâmica de Voo

Área responsável pela estabilidade e a controlabilidade da aeronave, ou seja, garantir que o piloto consiga pilotar a aeronave em quaisquer condições de voo. Para isso  projeta-se o conjunto de cauda do avião, dividido em estabilizador horizontal e vertical, além das superfícies de controle, o profundor, leme e aileron. Para projetar tudo isso, nós utiliza-se os softwares XFRL5, AVL, Excel, MatLab e o Simulink. O Matlab e o Simulink são utilizados para realizar simulações de voo.

Desempenho

São responsáveis por realizar a escolha do conjunto motopropulsor que embarcará na aeronave (formado pelo motor, a hélice e os demais componentes como combustível ou bateria, linkagem e acessórios), seja a motorização de combustão ou motorização elétrica. Quanto a hélice, utiliza-se modelos comerciais ou de manufatura próprias. Por fim feitos diversos conjuntos, testa-se os mais promissores de maneira estática e dinâmica, para optar pelo conjunto mais apropriado. Trabalham com softwares amplamente utilizados na indústria aeronáutica, assim como de algoritmos computacionais próprios. Investiga como a aeronave se comporta em todas as etapas de voo da missão, os parâmetros de voo como as velocidades , a autonomia, as características de manobra e o MTOW (peso máximo de decolagem, totalmente linkado à pontuação da competição).

Cargas e Aeroelasticidade

Cargas é responsável por calcular todas as forças que são aplicadas em na aeronave em toda sua missão, que vai desde da decolagem até o seu pouso e parada. Para calcular as Cargas Aerodinâmicas, trabalha junto com Aerodinâmica, As velocidades junto com Desempenho, Cargas de Manobra junto com Dinâmica de Voo, Cargas de Comando junto com Sistemas elétricos, Cargas no trem de pouso junto com estruturas. Todas essas cargas somadas a testes práticos são usados para projetar uma estrutura leve e segura. Aeroelasticidade é a interação entre as áreas de aerodinâmica, dinâmica de voo e estruturas. Observa-se a deformação da estrutura devido as cargas calculadas e como a aeronave vai se comportar em voo. Para isso, utiliza-se modelos teóricos ou elementos finitos para prever o comportamento do avião, e evitar alguns fenômenos indesejáveis, como o flutter. Para todos esses cálculos e analises usa-se softwares como o Excel, Avl, Xflr5, Matlab, Python e Femap.

Estruturas

A área de estruturas é responsável por dimensionar toda a parte estrutural da aeronave, além de garantir a integridade durante a decolagem, voo e aterrisagem. A primeira etapa é de cálculos analíticos, onde são feitos cálculos preliminares e aproximações mais grosseiras para dimensionar os componentes, sendo aplicado a teoria aprendida dentro de sala de aula. Nesta etapa é usado Excel e programação em Python. A segunda etapa é a etapa é simulação por elementos finitos dos componentes dimensionados onde ocorre a validação dos cálculos preliminares bem como análise de geometrias mais complexas da aeronave e otimização estrutural utilizando o software Femap, amplamente usado na indústria aeroespacial. A última etapa é verificar se todos os cálculos estão corretos, fazendo os ensaios estruturais da aeronave, seja ela como um todo, ou por partes.

Sistemas Elétricos

Sistemas é responsável por controlar a aeronave em voo, é a área que calcula os componentes que serão utilizados para atender as demandas energéticas da aeronave. De início, com os dados passados por cargas é possível definir o servo motor que irá mover cada superfície de controle, permitindo que a aeronave faça curvas no ar. Além disso, é fundamental dimensionar a bateria que irá fornecer energia para todo o sistema, do mesmo modo é realizado o dimensionamento da bateria que irá suprir a demanda energética do motor, bem como do seu controlador de velocidade e todo o cabeamento existente. Logo, tudo isso é ligado no receptor que se comunica com o controle através de ondas de rádio, sendo possível controlar a aeronave do solo.
Em uma outra abordagem, na área de safety, realiza-se procedimentos que buscam assegurar a segurança. Para isso, é realizado diversos testes, com o fito de garantir que cada elemento esteja de fato realizando sua função da melhor maneira possível, não oferecendo risco para o restante do projeto.

CAD

A equipe de CAD (Computer-Aided Design) é responsável por juntar todas as análises feitas pelas demais áreas e transformá-las em um modelo de aeronave 3D que seja construível. Com esse modelo 3D do avião, é possível fazer as plantas técnicas que são avaliadas na competição, além das plantas de gabarito da aeronave, que posteriormente são cortadas à laser e auxiliam na construção das mesmas. Para dar vida ao projeto, utiliza-se alguns softwares como o CATIA, SOLID WORKS, AutoCAD, CorelDraw, Cura3D e Blender. Além disso, os CADistas são os responsáveis por projetar e fabricar as peças feitas á partir de impressão 3D, sempre visando a facilidade e as novas possibilidades de formatos e materiais a serem utilizados pela equipe. São responsáveis também por desenvolver estimativas precisas de Peso Vazio do avião e reproduzir os desenhos mais fiéis para serem utilizados em análises de CFD e FEMAP. Durante o trabalho também são realizadas renderizações das aeronaves e a criação de animações 3D para serem utilizadas em apresentações e divulgações ao público em geral.