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Resumo da Pesquisa Sobre o Estudo do Diagrama V-n

Por:   •  19/6/2016  •  Trabalho acadêmico  •  639 Palavras (3 Páginas)  •  1.250 Visualizações

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Resumo da Pesquisa Sobre o Estudo do Diagrama V-n

Arthur Wernke

O QUE É?

O diagrama v-n representa uma maneira gráfica para se verificar as limitações estruturais de uma aeronave em função da velocidade de vôo e do fator de carga n a qual o avião está submetido [1].

O fator de carga N pode ser dado pela seguinte fórmula:

[pic 1]

(1)

Sendo:

  • L (lift): Força de sustentação;
  • W (weight): Força peso calsada pela massa do avião.

O fator de carga é uma variável que reflete diretamente no dimensionamento estrutural da aeronave, dessa forma, percebese que quanto maior for o seu valor mais rígida deve ser a estrutura da aeronave e consequentemente maior será o peso estrutural.

Na Fig. 1 temos um exemplo de diagrama V-n de manobra.

[pic 2]

Figura 1. Exemplo de diagrama V-n de manobra [1].

        A Fig. 2 Mostra o diagrama V-n de manobra e de rajada sobrepostos.

[pic 3]

Figura 2. Exemplo de diagrama V-n de manobra e de rajada sobrepostos [2].

IMPORTÂNCIA

Através do diagrama V-n há básicamente duas limitações estruturais que devem ser consideradas no projeto:

  1. Fator de carga limite: Se n < fator de carga limite estrutura sofre uma deformação elástica. Caso n > fator de carga limite ocorrerá deformação plástica, mas não haverá ruptura do material [1].
  2. Fator de carga ultimo: Representa o ultimo valor antes de que haja ruptura na estrutura [1].

Recomenda-se que o fator de carga ultimo seja seja 50% maior que o fator de carga limite.

COMO PODE SER CONSTRUÍDO

        A curva AB é o limite aerodinâmico [1], pode ser construída através da solução da seguinte equação:

[pic 4]

(2)

        Sendo:

  •  a densidade do ar;[pic 5]
  •  a velocidade;[pic 6]
  •  a área da asa;[pic 7]
  •  o coeficiente de sustentação máximo;[pic 8]
  •  é o peso do aeromodelo.[pic 9]

        O ponto  é a velocidade de manobra, caso o voo seja feito com alto ângulo de ataque ele será um voo com fator de carga limite [1] e ficará na linha entre estol e voo reto nivelado. Podemos determinar  como sendo:[pic 10][pic 11]

[pic 12]

(3)

        

        Aplicando o valor correspondente da equação (3) na equação (2) obtemos a linha BC da Fig. 1.

        A abreviação  mostrada na Fig. 1 é a velocidade de mergulho, essa velocidade é de extrema importância para a segurança da estrutura, geralmente ela pode ser considerada como 25% maior que a velocidade máxima.[pic 13]

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