Análise aerodinâmica de uma aeronave não convencional com asas de enflechamento negativo, Carnard e intake dorsal

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Bruno Ribeiro Boccato
• Orientador(a): Fernando Martini Catalano
• Banca de defesa: Bruno Souza Carmo, Roberto Gil Annes da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade de São Paulo
• Programa de Pós-Graduação: Engenharia Mecânica
• País: BR
• Link de acesso: https://doi.org/10.11606/D.18.2019.tde-17062019-090445

Desde o início da história da aviação, a cada novo projeto de aeronave, modificações são realizadas para se obter melhorias nas características aerodinâmicas como, por exemplo, diminuição do arrasto, aumento de sustentação, melhora na manobrabilidade em elevados ângulos de ataque, entre outras. Essas modificações podem ser feitas em diversas partes de uma aeronave como, por exemplo, no perfil aerodinâmico e enflechamento da asa, nas superfícies de controle e até em novas posições da entrada de ar do motor intake. Embora os conceitos de aeronaves com asas de enflechamento negativo, Canard e intake dorsal não sejam novos, ainda não existe uma aeronave que apresente essas três características juntas. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo estudar uma aeronave não convencional com essas características. Para isso, testes foram realizados no túnel de vento do Laboratório de Aerodinâmica (LAE), do Departamento de Engenharia Aeronáutica da Escola de Engenharia de São Carlos, da Universidade de São Paulo. Três estudos foram realizados para diferentes ângulos de ataque da aeronave e diferentes ângulos de incidência de três pares de Canard projetados, que foram colocados em duas posições diferentes em relação à asa. No primeiro estudo, as forças aerodinâmicas atuantes na aeronave foram medidas por meio de uma balança aerodinâmica para se obter relações entre seus coeficientes e a eficiência conforme a troca dos pares de Canard. Posteriormente, o estudo do escoamento na entrada do intake dorsal englobou a relação entre a velocidade local no intake, a velocidade do escoamento livre e a recuperação de pressão total no mesmo. Por fim, um mapeamento da vorticidade no campo da asa foi realizado para se analisar a influência do Canard no escoamento raiz da asa. O modelo estudado obteve uma maior eficiência e menor arrasto em elevados ângulos de ataque para ângulos de incidência negativos de Canard. O Canard que se destacou nos dois primeiros estudos foi utilizado no estudo de mapeamento, porém, não apresentou uma influência no escoamento da raiz da asa como desejado.