Fundamentos de Engenharia Aeronáutica - Volume único

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Existem muitas formas paras se prever a capacidade de carga útil de uma aeronave em
função da altitude densidade, no presente livro é apresentado um modelo fundamentado no
desempenho de decolagem da aeronave, pois como o regulamento da competição restringe o
comprimento de pista para a decolagem da aeronave, a carga útil transportada também será
limitada, pois mesmo que a aeronave possua condições de carregar uma carga elevada, esta se
tornará restrita devido à limitação de pista, pois não se consegue obter a aceleração necessária
para garantir a velocidade de decolagem dentro do comprimento estipulado.
O gráfico de carga útil em função da altitude densidade para aeronaves que participam
da competição AeroDesign possui a forma apresentada na figura a seguir.
Figura 4.44 – Gráfico de carga útil em função da altitude-densidade para aeronaves que
participam do AeroDesign.
É importante ressaltar que o regulamento da competição AeroDesign especifica que a
carga útil deve ser apresentada em kg e a altitude-densidade em m, sendo também necessário
que a equipe linearize os pontos obtidos e apresente a equação da reta linearizada, pois é
justamente a partir deste gráfico que tanto a equipe como os juizes terão condições de avaliar
a capacidade de carga da aeronave em função da altitude-densidade local no instante do vôo.
O gráfico de carga útil em função da altitude-densidade é sem dúvida um dos pontos
mais importantes do projeto, uma vez que sua correta determinação proporciona a obtenção
da tão valiosa acuracidade do projeto, que muitas equipes buscam porém poucas conseguem.
A dificuldade na obtenção da acuracidade encontrada pela grande maioria das equipes,
está justamente relacionada a erros de projeto, falta de conhecimento em como determinar o
gráfico e em muitos casos no “achar” que na competição o desempenho da aeronave será
melhor que o desempenho obtido durante a realização dos testes.
O desenvolvimento analítico para a obtenção do gráfico de carga útil em função da
altitude densidade pode ser realizado pela análise do desempenho de decolagem apresentado
anteriormente, e, portanto, aplicando-se a equação para o cálculo do comprimento de pista
necessário para a decolagem tem-se que:
S
Lo
=
g ⋅ ρ ⋅ S ⋅ C
Lmáx
1,44 ⋅W
⋅
2
{ T − [ D + µ ⋅ ( W − L)
]} 0,7vlo
(4.164)
com os valores de L e D determinados da seguinte forma: