PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
PT EN
Master's Dissertation 2022

Aprimoramento de modelos de aeronaves de asas rotativas

Author

Mariana Monteiro Pereira

Advisor

Concentration Area

Projeto Aeronáutico, Estruturas e Sistemas Aeroespaciais

Defense Date

29/06/2022

Thesis Number

78550

Abstract

Simuladores de voo vêm sendo largamente utilizados tanto na aviação civil quanto militar, permitindo aos pilotos treinar manobras complexas, sem arriscar perdas humanas e materiais. Para que o treinamento seja efetivo e não traga prejuízo ao condicionamento do piloto, deve-se garantir que as respostas do simulador aos comandos executados correspondam adequadamente ao comportamento em voo real da aeronave, que ele se propõe representar. A compatibilidade entre resposta simulada e real é obtida pela implementação de um modelo dinâmico adequado. Apesar de grande avanço ter sido feito para obtenção de modelos não lineares, a abordagem linear continua sendo eficiente, principalmente quando não se tem acesso a determinadas características físicas da aeronave, muitas vezes detidas apenas pelo fabricante. Assim, é possível adotar modelo linear ou não linear. Para isso, deve-se compreender as vantagens e desvantagens de cada um. Para a obtenção de modelos lineares, pode-se adotar o processo de identificação de sistemas, que a partir de dados reais de ensaio em voo, permite determinar o conjunto de derivadas de estabilidade e controle que melhor representem a resposta real da aeronave em uma determinada condição de voo. Neste contexto, este trabalho tem por objetivo avaliar o processo de obtenção de modelos linearizados por meio de técnicas de identificação de sistemas. Considerando as limitações e dificuldades de trabalhar com dados reais, foi utilizado o software FLIGHTLAB para gerar respostas não lineares, que foram tratadas no processo de identificação como equivalentes aos dados de uma campanha de ensaio. Para tal, primeiro foi implementado o modelo do helicóptero OH-6, disponibilizado na literatura revisada, e suas respostas analisadas por comparação com dados reais. Uma vez identificadas as limitações deste software, para possibilitar a aplicação do procedimento de identificação de sistemas foram simuladas manobras em diversas condições de voo, posteriormente identificadas pelo método do Erro de Saída. Além do modelo linear de 6 GDL, foram avaliados outros três modelos similares, sendo eles, um modelo linear com fator de correção, um modelo semilinear e um modelo semilinear com fator de correção. Os resultados deste trabalho permitiram compreender as limitações do software FLIGHTLAB e do método de identificação por Erro de Saída.

Keywords

Helicópteros Aeronaves de asas rotativas Identificação de sistemas Simuladores de voo Análise comparativa Engenharia aeronáutica