Parâmetros geométricos e aerodinâmicos de uma Asa - Aerodesign

agora nós vamos discutir sobre os principais incultos da área de estabilidade controle estabilidade controle começa após o dimensionamento da asa seja de uma forma mais manual sem ser otimização ou seja por otimização primeiro vem a asa depois vem estabilizadores e a gente vai estar vendo agora como que a gente extrai os principais parâmetros porém processo aqui natural é que eram dinâmica Desenvolva a asa selecionar a asa Desenvolva a asa já eles vão gerar uma planilha de posse com geometria da asa coeficientes derivadas a gente vai alimentar a estabilidade controle Então essa essa planilha de altitudes tem o nome de planilha de altitudes aqui tá na pasta de projeto que eu vou estar mostrando para você agora Então esse aqui é o modelo de 2019 a gente tem dados do perfil dados da asa então aqui a gente vai estar discutindo sobre esses parâmetros e vamos obtê-los também porque são de segurança mesmo para que o conhecimento de certa forma não não se pega caso se perca aerodinâmica a gente ainda vai estar ter certeza que em estabilidade controle os parâmetros vão estar corretos e a gente também vai estar implementando aqui umas outras teorias para poder Tá Tendo certeza que o valor que a gente tá usando tá correto em particular se trata do CL máximo ali que tem uma teoria específica para a gente estar utilizando e obtendo Então vamos começar aqui pelo seguinte eu não dinâmica desenvolve a asa e quando eles desenvolvem as asa eles vão ter arquivos que são de software que é o software utilizado para o desenvolvimento da asa a gente vai ter aquilo dos aerofólios e da asa se tiver se desenvolvido ali no xflr5 no ave Então isso é uma pasta aqui arquivos de programa de 2019 mas o programa que você tem que tá tá tendo que obter o som programa não o arquivo geralmente é um arquivo ponto xfl ponto x FL é um botão direito vamos fazer o download aqui ponto xfl ele foi rodado no xflr5 onde a gente Baixou esse arquivo ponto xfl deixa eu ver aqui eu acho que tem um cfd também 1. 7d e vamos baixar o aerofólio também por precaução 19 aqui a gente não vai estar trabalhando com a Vl somente com xflr5 tanto aqui os dois era fora o aerofólio o arquivo de pontos que você já conhece o ponto x FM xflr a gente vai abrir com o xflr5 que abre esse soft esses arquivos abrir tal 2019 então aqui já abriu direto Portal 193 essa daqui mesmo a asa as outras só são testes esse daqui eu já já sei que a original de 2019 Então vamos limpar que esse arquivo vamos deletar então eu não tô eu acabei esquecendo mas eu apenas abri aqui fiz um Open e abrir o arquivo vamos deixar esse edital 2019 Ah não botão direito friend Play 2018 não precisa multiplayer vamos deletar também [Música] mais leve também então devemos tudo vamos salvar aqui então fizemos uma limpeza aqui dessas análises que eles utilizaram para teste vamos aqui em file Direct Fly designer a gente tem todos aerofólios aqui que estão salvos dentro desse projeto foram utilizados e vamos ver qual que é o nome do que é utilizado aqui é ouro underline 19 eu acho que é esse 94013 aqui sem flap então ele já tá salvo aqui você não precisa tá conectando novamente porém a gente vai estar fazendo aqueles ajustes vamos dar uma refinada aqui vou colocar 150 painéis deixar sua densidade aqui igual overwatch 9393614 vamos ver aqui só para ter certeza qual que é não controlo P aqui um design 94013 aerofólio tá sendo utilizado a gente seguir a partir dos parâmetros que a gente precisa voltar abrindo aqui o lado e vamos ver cada parâmetro de cada vez vão entender cada um deles Então essa asa que não é ideal vamos dizer nesse momento porque ela é uma asa muito complexa ela tem várias quebras ela tem vários trapézios aqui a gente não vai estar conseguindo extrair todos os dados que a gente precisa Então essas quebras aqui complicam bastante as nossas análises vários trapézios diferentes e na prática isso daqui não tem não tem um efeito tão grande fazer esses vários afilamentos aqui tem uma filamento na raiz no meio de um meio para o segundo meio terceiro meio uma Constância que depois no inglês tá beleza vem fundamentado aqui pode ser utilizado mas essas várias quebras só fazem complicar um pouco mais ali no processo de construção [Música] porque o efeito dentro da escala do Design vai ser muito pequeno você pode conseguir uma asa sem Essas quebras aqui que vai ser tão eficiente quanto tá uma observação que a gente pode estar fazendo e Enquanto carrega eu tenho a gente pode abrir aqui o tal já tem anotado aqui os parâmetros que a gente precisa estar extraindo de um por um em Roteiro das aulas eu tirei ali do Mate lá mesmo eu vou molhar aqui metodologia de projetos aqui esse é o roteiro Então aqui tem uma sequência de dados que a gente pode estar buscando inicialmente primeiro a área da asa SW não tem muito segredo aqui a gente vai vamos criar aqui a nossa planilha Excel Vamos criar um Excel para a gente estar extraindo os dados isso aqui o ponto xfl é muito interessante você exercitar isso daqui para ter familiaridade com os parâmetros da asa que você vai estar trabalhando no ano então aqui nessa primeira tela vamos extrair o canto inferior esquerdo o em spam que é BW 4,2 metros Minimizar aqui o lado chata [Música] não temos 4,2 metros eu não sei qual que é a diferença XY não me lembro área da asa SW vai estar em metros quadrados vai ser 1,143 metros quadrados Então não temos uma divisão de carga corda na raiz 0,37 metros e aqui eu vou trazer essa corda na raiz para cá temos a corda média aerodinâmica de CW mais ali eu estou identificando como [Música] M ac ou conforme está nos scripts de estabilidade controle sedada e aqui tá em metro depois nós temos a torção é zero depois nós temos a RW que é 15,428 temos a filamento aqui uma filamento ele geralmente não é vamos dizer assim é fundamento efetivo esse nome da w aqui tá 7,4 lembra que o que que é afilamento lâmina d'água a corda na ponta dividido pela corda da raiz Então por que que esse valor aqui é efetivo porque a corda na ponta nunca vai ser maior que a corda na raiz então se a gente isolar cpw aqui multiplica lambda w por crw nós vamos ter uma corda na ponta vamos supor que a gente isolou cpw e a gente vai igualar o nome da w e Vai Multiplicar aqui pelo crw então nós obtivemos aqui na ponta uma corda maior que na corda na raiz Então esse valor dado aqui pelos efetivo para toda a asa Então como se fosse um valor é isso que eu disse efetivo tá considerando aí várias sessões depois nós temos o delta um quarto de corda que é o hot do tipo swip eu vou estar inserindo aqui eu preferi inserir um símbolo Deixa eu ver se eu vou encontrar o rápido na verdade é um Delta vamos ver aqui se eu colocar em grego não mas é um Delta a um quarto de corda é o hot do tipo switch 628 na verdade graus Então veja ali no good Montes na parte da Sessão da aspas você identificar esse ângulo se você ainda não sabe botar a cama depois nós temos a posição do ca da asa que é o xnp aqui que é o ca da asa Então se a gente tem um xcaw que 0,08 que é o ponto neutro dela e Aqui nós temos quase todos os parâmetros que essa tela inicial está fornecendo para gente vamos abrir aqui de novo documento nós extraímos swrwbw [Música] hw é a distância do ca da asa é a distância vertical do Serasa até a linha de tração então a gente não aborda agora a gente vai estar obtendo aqui vamos ver o próximo CL máximo a gente vai deixar para depois é um parâmetro um pouco mais complexo de se obter tchau para cá final cmw vamos obter logo todos os 1564 deve ser de outra vamos extrair todos os dados geométricos então a gente aperta aqui na tela contra o p ele sai e aqui eu vou estar improvisando porque não vai dar para a gente pegar todos os valores certos aqui que a gente tem várias quebras de filamento e a gente só quer um corda no meio corda na ponta corda na raiz não vamos dividir em várias cordas corda média aerodinâmica que fizeram com dois nove zero com dois nove a mesma valor A beleza não tem um parâmetro nova que é direito que a gente possa pegar Então a gente vai considerar que a corda na raiz 0. 35 M Opa que 0.

37 acorda na raiz eu vou dividida a seguinte forma 100 MW corda no meio e vou escolher uma corda e o [Música] guardando a ponta do meio aqui em metros aqui eu vou considerar do meio 0,265 e a da ponta 0,2 a gente está fazendo essa extração Inicial aqui Nós também vamos precisar do lambda associado a cada uma delas ou seja o a filamento lambda W vai ser igual a corda no meio pela corda na raiz a gente tem uma filamento da primeira sessão E aí a gente vai ter o orçamento da segunda sessão corda na ponta dividido por corda no meio então aqui a gente traz esses dois a filamentos então a gente está fazendo uma aproximação mesmo porque essa asa é bem bem quebrada complicada geometricamente para a gente poder colocando nos nossos scripts tá então eu acredito que em 2020 já não teve todas essas quebras acredito somente no ano de 2019 a gente estava com uma asa desse tipo vamos conseguir agora as envergaduras BW na primeira sessão que é de crw 0. 37 até 0. 265 Então como que a gente extrai para que 0.

37 vai até 0. 35 e vai ser 1,19 o valor já é dado bem ali 1,19 da primeira sessão Então a gente tem meia envergadura da primeira sessão a gente está considerando 0. 37 até 0.

265 0. 37265 Vai dar 1,19 vai de 0 até o número 19 agora de 1,19 até 1,85 como calcular aqui vai ser a diferença dos dois então na calculadora o 0,2 aqui da corda na ponta que a gente está considerando tá terminando em 1,85 e a gente vai subir trair ali da Sessão da corda no meio 1,19 então dá 0,66 Então temos envergaduras da segunda sessão o próximo parâmetro que a gente tem que estar obtendo aqui são os offsets referente as sessões do meio da ponta então ao Office 7 W1 [Música] então o quanto que a gente vai colocar offset cmw fica mais claro aqui ele vai ser a corda na raiz menos acorda no meio vamos ver se tá certo 0,05 não então em 0. 265f7039 [Música] porque a gente está pegando aqui 1,19 organizar de forma mais visual e quando você tiver trabalhando no Excel coloca todas as bordas cmw 0,039 que a gente tá pegando bem aqui é a distância do eixo X aqui que é o offset é a distância do eixo Y que vai se estender até a posição aqui do bordo de ataque agora a gente pega o offset da corda da ponta ou seja offset na coordenada CPA 2009707 então agora já temos não temos dinheiro temos um dinheiro aqui no final que é referente ao winlet mas não é tão interessante que nesse momento aqui para a gente deixar tudo mais visível então Aqui nós temos todos os nossos parâmetros geométricos organizado aqui a gente saiu todos os estados geométricos vamos voltar aqui para o matlab não acho que aqui no arquivo a gente não tem um Delta série de flap geometria a gente pegou todos esses parâmetros aqui esses são dois meios então a gente já viu todos os parâmetros vão pegar agora aqui os parâmetros aerodinâmicos [Música] a gente pegar o parâmetro dinâmico que a gente precisa fazer uma simulação então a gente viemos aqui em análise definir uma análise 13 m por segundo análise Vamos colocar aqui sem viscosidade salvar e deixa eu excluir aqui essas análises [Música] que a gente está deletando a curva que é novamente agora apertei f6 Vel é um tipo de análise você pode estar vendo os arquivos para entender esse tipo de análise lá na parte de aerofólio que eu coloquei alguns arquivos que explicam vamos desconsiderar a massa da aeronave por enquanto eu esqueci eu vou colocar a nível do mar 1.

225 e sem inércia vamos salvar tu vem aqui de novo em Flying Play design só para aparecer esse quadradinho aqui à esquerda então fazer a nossa análise de menos 11 até 15 e agora nós vamos aqui F8 então aqui nós podemos observar nossas curvas de clcm Vamos colocar todas aqui para gente visualizar CD por Alfa a gente tem Apolar de arrasto temos o coeficiente de sustentação pelo ângulo de ataques a gente vai estar Tendo também depois tá então vamos analisar aqui primeira série por Alfa série por Alfa a gente precisa obter alguns parâmetros aqui e dentre ele está o alfa no qual CL é 0 então se a gente zerar o CL aqui y a gente vai encontrar com eixo X que é referente a alfa e aqui a gente quer extrair o AlfaCon série = 0 a gente precisa que essa curva cruza o eixo X Então para que ela cruza a gente vai se entender um pouco mais ou menos 13 só que aqui até zero mesmo assim mais rápido então pronto Ela cruzou esse x agora a gente tem um Alfa acontecendo então aqui a gente obtém o nosso coeficiente angular série por alvo só que eu quero obter logo todos os parâmetros de uma vez Então vamos fazer um teste aqui e ver o que que afeta as nossas análises eu vou colocar de 13 para 25 metros por segundo e a gente vai ver o que que vai alterar na nossas forças na prática não altera nada a velocidade não tem efeito no CD O Seven então se a velocidade não tem efeito o rei número de Reino dos não tem efeitos número de reinos não tem efeito nem se a gente alterado vai ter feito porém o que que acontece teve se nós somos aqui em análise inércia vamos perceber que o momento está sendo calculado por ponto igual a zero aqui o xcg tá igual a zero então o momento que depende de um braço está sendo calculado em relação a referência zero e o que que a gente observa que conforme o ângulo de ataque aumenta esse momento aqui ele vai se tornando cada vez mais negativo e o que que a gente quer como parâmetro vamos observar aqui a gente precisa com o parâmetro e vamos encontrar aqui o cmw o que que é o cmw coeficiente de momento ao redor de centro aerodinâmico da asa esse coeficiente de momento ele é constante para vários ângulos de ataque só que esse coeficiente de momento aqui não é porque porque a referência para o cálculo de momento dando x-flr5 então xcg igual a zero que está definido bem aqui a gente precisa encontrar o ponto no qual o momento vai ser constante que é o A então vou devolver aqui ou deixar em 13 metros por segundo novamente o padrão descartar aqui nesse momento como é que a gente descobre se há é simples vamos em xnp ele tá igual a 0. 07 Então nós vamos então fnf6 e inércia usar nessa da aeronave Vamos colocar 5 kg e o xcg vai estar em 0. 07 a gente vai salvar já temos o nosso XG definido vamos até 15 graus de -3 é 15 e aí vamos analisar voltando para as nossas curvas Vou colocar aqui então o que que a gente observa que agora temos uma curva Verde e de fato houve uma alteração aqui nesse vamos observar aqui ficou ela ficou constante sempre por a faixa que ela tá bugada aqui vou botar ela de novo cine [Música] para que ela já veio uma diferente de pessoas só alinhar [Música] Nossa cm por Alfa que já tá mais diferente então acredito que aquela outra que foi pautada que bugou tanto que a gente tem um sem parar de formato e que a gente tem um outro formato que a gente precisa deixar agora esse momento constante ele não tá constante aqui vamos descobrir qual que é o ponto no qual ele vai ficar constante era para ser encher seja igual a 0.

107 deixar isso aqui em cima então nós sempre tá positiva a gente vai precisar ajustar um pouco esse CG para poder encontrar o momento constante então a gente colocou para frente Vamos colocar aqui 0,07 acho que agora vai tá aqui eu encontrei essa última curva aqui nessa curva tá constante eu tinha digitado numa casa decimal errado aqui né tava dando 107 metros eu vou excluir essa polar Pronto agora sim então a gente identificou aqui qual que é o ângulo de ataque que você é praticamente constante então dá menos 0. 33 alguma coisa 33 53 637 e a gente não pode dar uma melhorada nesse daqui Talvez sim talvez não ficar um pouco mais difícil de encontrar todas exatidão mas a gente vai considerar menos 0. 336 colocar 8 0.

3368 Então nós vemos aqui e definimos que cm AC w é zero ponto - 0.