| Resumo : |
Esta tese investiga o uso de aeronaves em subescala como ferramentas para a análise do comportamento dinâmico de aeronaves reais, abordando os desafios, as técnicas e as metodologias associadas ao escalonamento dinâmico. Historicamente, os ensaios em subescala enfrentaram limitações devido ao custo e ao peso dos sistemas eletrônicos embarcados. Contudo, avanços na miniaturização e nas tecnologias de pilotos automáticos possibilitaram o desenvolvimento de modelos leves, acessíveis e precisos, expandindo as aplicações desses testes. A pesquisa se concentra na aplicação da metodologia M4V (Manobras, Medidas, Modelo, Método e Validação) para obter parâmetros aerodinâmicos e dinâmicos em ensaios de voo livre, com ênfase na similaridade dinâmica. Para isso, foi desenvolvido um modelo em subescala da aeronave Cessna 177B, testado no Laboratório de Sistemas Aeronáuticos (LSA) do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), utilizando dados de voo da NASA (National Aeronautics and Space Administration) como referência para validação. A metodologia incluiu a realização de ensaios em túnel de vento, medições em voo livre com sistemas embarcados de registro de dados e análises computacionais para correlação dos resultados. Os experimentos foram conduzidos em diferentes condições de teste, tanto em túnel de vento quanto em voo livre, utilizando manobras controladas pelo computador de bordo, o que possibilitou a identificação de parâmetros de estabilidade e controle. Os resultados demonstraram que o modelo em subescala foi capaz de replicar, com boa precisão, o comportamento de voo da aeronave em escala real, especialmente no que diz respeito às respostas dinâmicas em condições de voo controlado. No entanto, algumas discrepâncias foram observadas devido a limitações inerentes ao escalonamento dinâmico, como o ajuste preciso dos momentos de inércia e as condições de ensaio em voo. Essas limitações foram abordadas com ajustes nas técnicas de escalonamento e na calibração dos sistemas embarcados, resultando em melhorias significativas na precisão dos dados obtidos. A pesquisa revelou, ainda, que métodos clássicos de identificação de sistemas podem ser eficazes para modelos em subescala, mas exigem adaptações para alcançar maior fidelidade nos resultados. Por fim, a tese contribui para o entendimento e desenvolvimento de metodologias robustas que potencializam o uso de aeronaves em subescala, oferecendo uma abordagem mais econômica e segura para a validação de modelos aeronáuticos. |