Projeto conceptual de uma aeronave de asa fixa com descolagem vertical - Ferreira, Fábio (2022)
Ao longo dos último anos, o Centro de Investigação da Academia da Força Aérea tem vindo a investir em veículos aéreos não tripulados. Este projeto reforça esse mesmo trabalho que vem sendo feito, abrindo uma nova página na abrangência de operação destes veículos aéreos. A capacidade de descolagem e aterragem verticais não é recente, e já existem diversas aeronaves, tripuladas e não tripuladas, com esta valência. No entanto, esta é uma característica que tem demonstrado vantagens para quem a domina. Esta dissertação começa por descrever os conceitos chave de projeto de aeronaves, e de aeronaves não tripuladas com aterragem e descolagem verticais, indispensáveis para a compreensão do tema. Posteriormente, é elaborado o projeto conceptual de uma aeronave com um peso máximo à descolagem de 15 kg, que se pretende descolar e aterrar verticalmente, bem como voar na horizontal a 20 m/s e a 1000 ft de altitude. Para isso, é feito um dimensionamento inicial da carga alar associada, e determina-se a potência dos motores para as diversas fases de operação. Consecutivamente, são definidas as características da asa, da fuselagem e dos estabilizadores horizontal e vertical, calculando-se de seguida a resistência total que uma aeronave com essas características acarreta. Finalmente, é determinada a sua margem estática para efeitos de estabilidade estática. Realizado o projeto conceptual, provou-se o conceito de descolagem e aterragem verticais através de uma prova de conceito. Esta prova consistiu num aeromodelo de dimensões e massa inferiores ao projetado. Para o efeito, programou-se e instalou-se um piloto automático que controla cinco motores e quatro servos. Realizaram-se vários testes e ensaios em voo, em que no último deles a aeronave executou uma descolagem e uma aterragem à vertical, e efetuou um curto voo de asa fixa.