Desenvolvimento de um sistema de lançamento de projéteis extintores de incêndio a partir de UAVs - Campos, Tiago da Silva (2022)
As alterações climáticas aumentaram o número e intensidade de incêndios florestais, sendo uma fonte devastadora de recursos humanos e ambientais. O uso de aeronaves não tripuladas de asa fixa poderá ser uma mais valia no combate, especialmente se combinadas com projéteis extintores. O objetivo deste trabalho foi estudar e desenvolver um sistema de transporte para este projétil extintor e implementálo numa aeronave não tripulada de asa fixa, de forma a estudar a sua trajetória, comparando com trajetórias criadas por um algoritmo existente desenvolvido para este projétil. Assim foi idealizado um sistema tipo garra, compatível com o projétil em questão, tendo sido construído utilizando impressão 3D e utilizando servomotores como mecanismo atuador. De forma a incorporar este sistema foi também estudado e desenvolvido um trem de aterragem mais compatível. A análise estrutral do trem de aterragem foi realizada recorrendo a métodos de elementos finitos para a estrutura em CFRP, analisando e prevendo a falha de alguma camada do laminado para as condições de fronteira impostas. As diferentes partes laminadas do trem foram construídas camada a camada com fibras de carbono, de vidro e resina epóxi e recorreuse à técnica de saco de vácuo para a sua cura. Após a construção e montagem do trem de aterragem e sistema de transporte, estes foram acoplados à aeronave escolhida para realizar os ensaios de voo e lançamentos do projétil. Os ensaios foram realizados na pista do Aero Clube da Covilhã e as trajetórias foram gravadas por uma câmara perpendicular à pista. Após a recolha de imagem das trajetórias, estas foram estudadas utilizando um software de tratamento de vídeo, onde foram marcadas várias posições do projétil ao longo do tempo, bem como a altura inicial e o alcance atingido. Foram medidos outros parâmetros nomeadamente a velocidade do projétil ao longo da trajetória e a atitude da aeronave no momento do lançamento. As condições atmosféricas foram retiradas de uma página web. Estes dados foram implementados no algoritmo, criando uma trajetória numérica para comparação com a obtida nos ensaios. As primeiras trajetórias obtidas não eram concordantes com os ensaios e por isso procedeuse ao tratamentos do erro e incerteza das medições efetuadas para estimar a sua influência. Após este tratamento e correção dos parâmetros dados ao algoritmo, foi possível atingir resultados concordantes com os ensaios o que possibilita concluir que o algoritmo prevê com eficácia as trajetórias deste projétil, dadas as condições iniciais. O sistema de transporte não apresentou problemas nos ensaios, não aplicando qualquer momento ou rotação ao projétil no momento de largada. O trem de aterragem suportou todas as cargas impostas, não apresentando falhas ou deformações.