Obtenção Experimental dos Coeficientes de Empuxo e de Torque para Modelagem Matemática de Quadrirrotores

Graciela E. B. Bertoldo, Elisiane P. Paixao, Ivan P. Canal, Manuel M. P. Reimbold

Resumo


Os UAVs (Unmanned Aerial Vehicle) são aeronaves que não necessitam de um piloto a bordo. São utilizados para fins militares, meteorológicos, segurança, entretenimento, entre outros. Dentre essas aeronaves destacam-se os quadrirrotores. Estes são arranjos de quatro propulsores eletromecânicos, cada qual constituı́do por hélice, motor brushless e ESC (Electronic Speed Control). Em estudos realizados para obter o modelo matemático da dinâmica do quadrirrotor, deparou-se com a necessidade de determinar os coeficientes de torque e de empuxo. Ambos podem ser obtidos analiticamente, porém os valores obtidos nem sempre condizem com a realidade [2]. Por esse motivo, é vantagem obtê-los por meio de testes experimentais. Por tanto, o objetivo desta investigação consiste em examinar a literatura técnica e constatar as caracterı́sticas dos instrumentos utilizados para obter tais coeficientes. Dessa forma, as informações coletadas serão base para o desenvolvimento de uma plataforma de teste que meça com precisão os parâmetros supracitados. Os coeficientes de empuxo, CT , e de torque de reação, CQ , dependem da geometria e do perfil do rotor. Ambos os coeficientes atuam sobre a estrutura suspensa no ar e podem ser expressos pelas equações (1) e (2) respectivamente. Onde ωi representa a densidade do ar, Ti o torque de reação e, Qi o empuxo.[...]


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