Desenvolvimento de uma bancada de testes para determinação do desempenho de hélices para UAV classe 1_150 quilos

Aspirante a Oficial-Aluno/Piloto Aviador 138533-L Rui Pedro Melo Mendes. Júri: Presidente: COR/ENGAER/082273-G José Manuel Freitas Santiago; Orientador: TCOR/ENGAER/112090-F Carlos Baptista Pereira da Silva; Coorientador: MAJ/TMAEQ/123650-E Paula Alexandra Veiga Gonçalves; Vogal: MAJ/ENGAER/129905-A Luis Filipe da Silva Félix O avanço tecnológico e aumento da exigência operacional nas missões realizadas com as aeronaves não tripuladas, fez com que o Centro de Investigação da Academia da Força Aérea (CIAFA), necessitasse de acompanhar essa evolução. Se no passado, a missão principal do Centro passava por aprimorar o desenvolvimento, a construção, e operação dos UAV, sendo já bastante consistente nessas áreas, atualmente o foco principal centra-se no desenvolvimento de sistemas aviónicos, de modo a dotá-los de uma maior capacidade operacional. No entanto este avanço não é materializado na operação, se a performance da aeronave não for considerada. Presentemente, o UAV ANTEX-X03 é a aeronave não tripulada operacional da Força Aérea de maiores dimensões, no entanto não existem estudos referentes ao desempenho do sistema propulsivo do ANTEX-X03, e mais propriamente dos hélices pertencentes a esta classe de UAV. Não existindo previamente nenhuma ferramenta para este efeito, surgiu o tema desta dissertação: o desenvolvimento de uma bancada de testes para determinar o desempenho de hélices para UAV classe 1 de 150 quilos. Na presente dissertação foi levada a cabo uma metodologia que consistiu na realização de testes estáticos e dinâmicos em túnel de vento com diferentes hélices, a fim de se obterem dados para a criação de gráficos de desempenho. Através da análise comparativa dos resultados obtidos, foi possível verificar a fiabilidade da bancada desenvolvida, o que ainda permitiu que fosse determinado o conjunto de hélices, que oferecem melhor desempenho a um certo sistema propulsivo de um UAV de 150 quilos. Tendo sido usado o UAV ANTEX-X03 e o seu motor como ferramentas de estudo, foi também seleccionado, entre os hélices testados, o melhor para nele operar. The technologic advances and the operational requirements of the missions currently carried out by unmanned aircraft, made it necessary for the Air Force Academy´s Research Center to follow that evolution. In the past, the main mission of this center was to improve the development, construction and operation of UAV. Since they are already consistent in these areas, the main focus today is on the development of avionic systems, in order to provide greater operational capacity. However, this advance cannot yield benefits, if the performance of the aircraft is not taken into account. Nowadays, the ANTEX-X03 UAV is the largest operational unmanned aircraft in the Portuguese air fleet. However there are no studies regarding the performance of the propulsive motor system of the ANTEX-X03, and more precisely, the propellers belonging to this class of UAV. There was no test bench where it was possible to test propellers belongs to this class of UAV, so the theme of this dissertation arose: the development of a bench of tests to determine the performance of propellers for Class 1 UAV of 150 kilos. In the present dissertation, a methodology was employed that consists of performing both static and dynamic wind tunnel tests with different propellers, in order to obtain data for the creation of performance charts. Through the comparative analysis of the results obtained, it was possible to verify the reliability of the developed test bench, which allowed to establish which set of propellers offer better performance to a certain motor-propulsive system of an UAV of 150 kilos. Since the ANTEX-X03 UAV and its engine were used as study tools, the best propeller from among those tested was selected for its operation. N/A