| Resumo : |
Com crescimento da aviação comercial o desenvolvimento de tecnologias para aumento da eficiência das aeronaves se tornou cada vez mais necessário. Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a utilização de asas com pontas dobráveis com o objetivo de aumentar a eficiência aerodinâmica. Para realizar as análises necessárias foi apresentada uma modelagem dinâmica através da teoria de multicorpos flexíveis, considerando diferentes tipos de restrições entre os corpos, modelagem estrutural capaz de descrever os deslocamentos flexíveis da asa através do método de Rayleigh-Ritz e modelagem aerodinâmica através do método Vortex-Lattice, considerando os deslocamentos flexíveis calculados pelo método estrutural. Além disso, foi apresentado um projeto de controle por Regulador Linear Quadrático capaz de fornecer a posição angular da ponta de asa de maneira a cumprir com seu objetivo. Diversas simulações foram realizadas, a primeira delas foi a simulação do comportamento dinâmico de um pêndulo duplo flexível com o objetivo de validar o modelo dinâmico-estrutural. Foram realizadas comparações entre os resultados obtidos pelo modelo apresentado e pelo software Simscape Multibody. Para verificar o modelo aeroestrutural foi realizada uma simulação de uma asa retangular engastada na raiz, e seus resultados, para diferentes configurações de escoamento, foram comparados com dados experimentais. Utilizando a mesma asa retangular engastada na raiz, foi realizada uma simulação com a ponta de asa dobrável, aplicando o projeto de controle proposto. Por fim, o projeto de controle foi aplicado em um simulação de uma aeronave flexível. Os resultados demonstraram que o dispositivo estudado pode atuar como um sistema de alívio de carga e como um sistema de aumento de eficiência aerodinâmica de maneira conjunta. |