Engenharia Aeronáutica

Fonte: José Roberto Moreto e Xiaofeng Liu, Departamento de Engenharia Aeroespacial, Universidade Estadual de San Diego, San Diego, CA O túnel de vento de baixa velocidade é uma ferramenta valiosa para estudar características aerodinâmicas das aeronaves e avaliar o desempenho e estabilidade das aeronaves. Utilizando um modelo de escala de uma aeronave DC-6B que tem uma cauda removível e um equilíbrio de força aerodinâmica externa de 6 componentes, podemos medir o coeficiente de...

Fonte: Shreyas Narsipur, Engenharia Mecânica e Aeroespacial, Universidade Estadual da Carolina do Norte, Raleigh, NC Uma hélice é um aerofólio torcido, onde o ângulo do acorde muda em relação à localização, ao longo da estação radial, como mostrado na Figura 1. Hélices são amplamente utilizadas em sistemas de propulsão de aeronaves e embarcações, exigindo assim caracterizações detalhadas de hélices para projetar veículos de alto desempenho. Figura 1. Acorde, espessura, e arremesso em uma...

Fonte: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire Um aerofólio é uma seção de asa bidimensional que representa características críticas de desempenho da asa. A distribuição da pressão e o coeficiente de elevação são parâmetros importantes que caracterizam o comportamento dos aerofólios. A distribuição da pressão está diretamente relacionada com o elevador gerado pelos aerofólios. Um aerofólio Clark...

Fonte: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire Uma asa é o maior aparelho gerador de elevadores em um avião. O desempenho das asas pode ser melhorado com a implantação de dispositivos de elevação alta, como retalhos (na borda da trilha) e ripas (na borda superior) durante a decolagem ou pouso. Neste experimento, um túnel de vento é utilizado para gerar certas velocidades de ar, e uma asa Clark...

Fonte: José Roberto Moreto e Xiaofeng Liu, Departamento de Engenharia Aeroespacial, Universidade Estadual de San Diego, San Diego, CA Os testes de túnel de vento são úteis no projeto de veículos e estruturas que são submetidos ao fluxo de ar durante seu uso. Os dados do túnel de vento são gerados aplicando um fluxo de ar controlado a um modelo do objeto que está sendo estudado. O modelo de teste geralmente tem uma geometria semelhante, mas é uma escala menor em comparação com o objeto de...

Fonte: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire As distribuições de pressão e estimativas de arrasto para o fluxo cilíndrico cruzado têm sido investigadas há séculos. Pela teoria ideal do fluxo potencial inviscid, a distribuição de pressão em torno de um cilindro é verticalmente simétrica. A distribuição de pressão rio acima e rio abaixo do cilindro também é simétrica, o que resulta em uma força de...

Fonte: Shreyas Narsipur, Engenharia Mecânica e Aeroespacial, Universidade Estadual da Carolina do Norte, Raleigh, NC Um bocal é um dispositivo que é comumente usado para acelerar ou desacelerar o fluxo em virtude de sua seção transversal variada. Bicos são amplamente utilizados em sistemas de propulsão aeroespacial. Em foguetes, o propulsor que é ejetado da câmara é acelerado através de um bico para criar uma força de reação que impulsiona o sistema. Em motores a jato, um bico é usado para...

Fonte: José Roberto Moreto, Jaime Dorado e Xiaofeng Liu, Departamento de Engenharia Aeroespacial, Universidade Estadual de San Diego, San Diego, CA Caças militares e projéteis podem voar a velocidades incríveis que excedem a velocidade do som, o que significa que eles estão viajando a uma velocidade supersônica. A velocidade do som é a velocidade em que uma onda sonora se propaga através de um meio, que é de 343 m/s. Os números de mach são usados para medir a velocidade de voo de um objeto em...

Fonte: Jose Roberto Moreto, Gustaaf Jacobs e Xiaofeng Liu, Departamento de Engenharia Aeroespacial, Universidade Estadual de San Diego, San Diego, Califórnia A asa delta, mostrada na Figura 1D, é um design popular em aviões de alta velocidade devido ao seu excelente desempenho em regimes de voo transônicos e supersônicos. Este tipo de asa tem uma pequena proporção e ângulo de alta varredura, o que reduz o arrasto em regimes de voo subsônicos, transônicos e supersônicos. A proporção é definida...

A visualização de fluxo ao redor ou em um corpo é uma ferramenta importante na pesquisa aerodinâmica. Fornece um método para estudar qualitativa e quantitativamente a estrutura de fluxo, e também ajuda os pesquisadores a teorizar e verificar o comportamento do fluxo de fluidos. A visualização do fluxo pode ser dividida em duas categorias: visualização fora da superfície e visualização do fluxo de superfície. As técnicas de visualização do fluxo fora da superfície envolvem determinar as...

Fonte: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire Um tubo pitot-estático é amplamente utilizado para medir velocidades desconhecidas no fluxo de ar, por exemplo, é usado para medir a velocidade do ar do avião. Pelo princípio de Bernoulli, a velocidade do ar está diretamente relacionada com variações de pressão. Portanto, o tubo pitot-estático sente a pressão estagnada e a pressão estática. Está...

Fonte: Xiaofeng Liu, Jose Roberto Moreto, e Jaime Dorado, Departamento de Engenharia Aeroespacial, Universidade Estadual de San Diego, San Diego, Califórnia Uma camada de fronteira é uma região de fluxo fina imediatamente adjacente à superfície de um corpo sólido imerso em campo de fluxo. Nesta região, efeitos viscosos, como o estresse viscoso da cisalhamento, dominam, e o fluxo é retardado devido à influência do atrito entre o fluido e a superfície sólida. Fora da camada de fronteira, o fluxo...

Fonte: Shreyas Narsipur, Engenharia Mecânica e Aeroespacial, Universidade Estadual da Carolina do Norte, Raleigh, NC A pressão do fluido é uma característica importante de fluxo que é necessária para determinar a aerodinâmica de um sistema. Um dos sistemas de medição de pressão mais antigos e ainda existentes é o manômetro devido à sua precisão e simplicidade de operação. O manômetro é geralmente um tubo de vidro em forma de U que é parcialmente preenchido com líquido, como mostrado na Figura...

Fonte: Ella M. Atkins, Departamento de Engenharia Aeroespacial da Universidade de Michigan, Ann Arbor, MI Visão geral O piloto automático permite que as aeronaves sejam estabilizadas usando dados coletados de sensores a bordo que medem a orientação da aeronave, velocidade angular e velocidade de ar. Essas quantidades podem ser ajustadas pelo piloto automático para que a aeronave siga automaticamente um plano de voo desde o lançamento (decolagem) até a recuperação (pouso). Dados semelhantes de...

Fonte: Prashin Sharma e Ella M. Atkins, Departamento de Engenharia Aeroespacial, Universidade de Michigan, Ann Arbor, MI Multicopters estão se tornando populares para uma variedade de hobby e aplicações comerciais. Eles são comumente disponíveis como configurações quadcopter (quatro propulsores), hexacopter (seis propulsores) e octocopter (oito propulsores). Aqui, descrevemos um processo experimental para caracterizar o desempenho multicóptero. Uma pequena plataforma modular de hexacopter que...