Sistema de estabilidade variável para modelo de simulação de helicóptero
Autor
Luis Gustavo Moro
Orientador
- Orientador Flávio Luiz Cardoso Ribeiro
Área de Concentração
Projeto Aeronáutico, Estruturas e Sistemas Aeroespaciais
Data de Defesa
28/05/2025
Número da Tese
80526
Resumo
A utilização de modelos de aeronaves para a demonstração dos diferentes comportamentos dinâmicos é de grande importância no Curso de Ensaios em Voo. Assim, modelos que representem com fidelidade o comportamento das aeronaves são uma busca constante realizada pelo Instituto de Pesquisas e Ensaios em Voo. De tal modo, com o objetivo de demonstrar as possíveis respostas de dinâmica de voo de um helicóptero, o modelo semi-linear utilizado por esse Instituto foi aprimorado. Isso incluiu a consideração de diferentes condições estabilizadas em velocidade translacional nos eixos x e y da aeronave, visando a representação de não linearidades verificadas em voo. Entretanto, esse modelo apresenta estabilidade dinâmica bastante degradada conforme a norma ADS-33E-PRF. Portanto, um sistema de aumento de estabilidade foi implementado, pelo uso de técnicas de controle robusto, de forma a contrapor as dificuldades do projeto em considerar uma grande quantidade de condições presentes no modelo. Ao final, verificou-se uma melhora nas qualidades de voo, entretanto com resultado restrito, devido a adequar-se somente à condição de estabilidade da aeronave, sendo essa uma das características influentes nas qualidades de voo da aeronave. Uma avaliação qualitativa do efeito nas qualidades de voo pela aplicação de controladores foi realizada pela execução de tarefas operacionais representativas da missão da aeronave no Simulador de Ensaios em Voo. Adicionalmente, como forma de possibilitar que o processo de análise se torne mais determinístico e automatizado, foi proposta a utilização do fator Perf2, fator que considera a carga de trabalho da movimentação dos comandos de voo executados pelo piloto e o desempenho alcançado na execução da tarefa operacional conjuntamente, como meio de avaliação complementar àquela prevista pela norma que utiliza a avaliação pela escala Cooper-Harper. O emprego desse fator reduziu em 60% as inconsistências apresentadas em comparação a essa análise realizada somente pela movimentação de comandos de voo.
