Estudo e otimização de perfis aerodinâmicos de alta sustentação para asas de aeronaves não-tripuladas via interface MATLAB – XFOIL – MODEFRONTIER

Abstract

Um perfil aerodinâmico corresponde ao componente fundamental de voo de uma aeronave, possibilitando a geração da força de sustentação necessária para mantê-la no ar. Contudo, atrelado ao fenômeno da sustentação, existe naturalmente também a formação de forças de arrasto, que diminuem a eficiência aerodinâmica da aeronave. O projeto de perfis aerodinâmicos leva em conta o comportamento aerodinâmico destes e seu rendimento, considerando os requisitos de missão da aeronave, buscando compensar resultados conflitantes, de modo que esta busca se torna exaustiva e pouco proveitosa se realizada manualmente ou via métodos de tentativa e erro. Neste contexto, este trabalho objetiva desenvolver uma ferramenta de otimização baseada na alteração da geometria de perfis existentes e otimização das curvas de coeficientes de sustentação e arrasto em relação ao ângulo de ataque do perfil, com facilidade de uso, maior rapidez e melhor eficácia dos resultados. Neste caso, foram desenvolvidas e aplicadas técnicas de otimização na busca de perfis aerodinâmicos para diversas aplicações aeronáuticas, de modo a facilitar as pesquisas neste campo e também aumentar a competitividade na indústria e em outros setores. Também foram comparados os resultados de otimização para os perfis Selig 1223 e Salvador, ambos de alta sustentação, presentes na base de dados da Equipe Zeus Aerodesign, representante da UEMA nas competições SAE Brasil Aerodesign, com melhores desempenhos obtidos para o perfil Salvador.