FDAS Flutter Data Acquisition System: desenvolvimento de um novo sistema de aquisição de dados e monitoramento de flutter visando a aeronavegabilidade continuada em ensaios de certificação de aeronaves de pequeno porte

• Processo: 16/18208-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2017
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
• Pesquisador responsável: Fernando de Souza Cabral da Fonseca
• Beneficiário: Fernando de Souza Cabral da Fonseca
• Empresa: Aeroteste Soluções em Aviação Ltda
• Vinculado ao auxílio: 15/22719-2 - FDAS Flutter Data Acquisition System: desenvolvimento de um novo sistema de aquisição de dados e monitoramento de flutter visando a aeronavegabilidade continuada em ensaios de certificação de aeronaves de pequeno porte, AP.PIPE
• Assunto(s): Sistema de aquisição de dados Redes de monitoramento Tempo-real Algoritmos Aeronaves Navegabilidade de aeronaves Aeroelasticidade de aeronaves
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aeroelasticidade | Aeronave de pequeno porte | Aeronavegabilidade continuada | Certificação de tipo | Flutter | Sistema de aquisição de dados | Instrumentação aeronáutica

Resumo

A Agência Nacional de Aviação Civil - ANAC lançou atualmente o Programa de Fomento à Certificação de Projetos de Aeronaves de Pequeno Porte (iBR2020), cujo objetivo é aprimorar a capacidade da indústria aeronáutica nacional de desenvolver projetos de aeronaves de pequeno porte que tenham mais condições de terem sucesso quando submetidos a uma certificação de tipo. O projeto aeronáutico fundamenta-se em requisitos e tem caráter multidisciplinar. Dentre os requisitos destaca-se a integridade estrutural e em especial, o flutter é um dos mais preocupantes. Por se tratar de um fenômeno aeroelástico, ou seja, aquele associado às interações de forças aerodinâmicas e a resposta estrutural do corpo, torna-se necessário o conhecimento aprofundado das características geométricas, materiais e anatomia estrutural e distribuições de massa do veículo. Dessa forma, a representação matemática destes permite estimar o comportamento do veículo face à integridade aeroelástica. Nesse contexto, muitas aeronaves leves foram projetadas e construídas sem a realização das devidas análises de Engenharia e os devidos testes comprobatórios, tal como exige uma certificação de tipo. Uma forma semi-empírica e aceita pelos órgãos certificadores é a metodologia apresentada no relatório da Federal Aviation Administration - FAA, o Report45 - Simplified Flutter Prevention Criteria. Entretanto, ainda sim tal critério depende minimamente de informações tipicamente obtidas de análises estruturais numéricas, ou de ensaios em vibração no solo para caracterizar o comportamento dinâmico estrutural do veículo. E neste sentido tais informações usualmente inexistem, sendo assim necessários experimentos que permitam caracterizar dinâmica estrutural da aeronave. Visando a garantia da segurança do voo e aeronavegabilidade continuada, conceitos agora necessariamente extensíveis a aeronaves leves, o objetivo deste PIPE Fase 1 é desenvolver o algoritmo de análise e monitoramento do flutter em tempo real e a comprovação da viabilidade técnica deste em ambiente de hardware prototipado do equipamento aquisição de dados FDAS - Flutter Data Acquisition System para ensaios aeroelásticos. Na prática, pode-se obter dados do sinal medido por transdutores de aceleração posicionados estrategicamente nas longarinas de asa, por exemplo. Pretende-se que o novo equipamento ofereça uma nova alternativa ao FAA Report45 para conhecer as fronteiras do flutter em aeronaves leves, com testes operacionais em tempo real e em um mesmo voo, de forma a atingir os requisitos de certificação previstos no parágrafo RBAC 23.629 e atender ao programa estratégico iBR2020. (AU)