ESTUDO DE MATERIAIS PARA APLICAÇÃO EM UMA AERONAVE NÃO TRIPULADA

Este trabalho tem por objetivo mostrar o estudo em desenvolvimento de materiais para a construcao de uma aeronave nao tripulada para a competicao SAE Brasil. O objetivo desse trabalho, realizado durante o ano, e saber qual e o melhor material que se deve usar na aeronave, na qual devemos usar o menor peso possivel. Por isso realiza-se esse estudo de materiais, para saber qual deles possui menor densidade e boa propriedade mecânica, bem como as tecnicas de laminacao de compositos, que sao importantes para tornar possivel a construcao de uma aeronave cada vez mais leve, resistente e competitiva. Aerodinâmica, desempenho, estabilidade e estruturas, assim como os materiais, sao areas interligadas e relacionadas que compoem o projeto, sendo muitas vezes concorrentes entre si. Para o estudo dos materiais, levamos em consideracao quais seriam os objetivos que deveriam ser alcancados, com base nas caracteristicas e calculos aerodinâmicos. Calculamos as cargas e os esforcos que a estrutura da aeronave tem a receber durante o voo. Nesta fase foram pesquisados diversos tipos de materiais e metodos de construcao de compositos, juncao fisica de dois ou mais materiais nos quais suas propriedades se somam. As pesquisas foram realizadas junto a base de dados da equipe, experiencia com competicoes, aeronaves anteriores, fornecedores, internet e junto a outras equipes. Baseado nessas pesquisas chegou-se ao Divinycell , ao tecido hibrido de Carbono e kevlar e a laminacao a vacuo, utilizada na fabricacao comercial de embarcacoes. O Divinycell e uma espuma de PVC rigida com estrutura de celula fechada, ja usado em aviacao comercial. Foram feitos corpos de provas desses materiais e compositos com outros tipos de materiais, como tecido hibrido de Carbono e aramida ( Kevlar ) que e constituido de fios entrelacados de forma a agregar as caracteristicas de resistencia do Carbono e a flexibilidade da aramida, todos ligados fisicamente com resina de poliester. Foram realizados ensaios com esses materiais para aquisicao de parâmetros e dados dessas propriedades sendo que tambem foram comparados aos dados fornecidos pelo fabricante. A relacao densidade/resistencia ou resistencia/peso foi o principal item considerado para determinacao do material que seria utilizado na construcao da aeronave. Com isso, obteve-se a manutencao do peso total da aeronave, aumentando-se as caracteristicas de resistencia em aproximadamente 35% em relacao ao material utilizado ate o ano passado, madeira balsa. Alem dos materiais, foi tambem de fundamental importância a introducao do PEEL PLY no novo metodo de laminacao da resina epoxi no tecido de Carbono, de vidro ou de aramida, com o Divinycell ou a madeira balsa para formacao de estrutura de compositos. A funcao deste e de eliminar a resina no processo de cura por meio da absorcao da mesma, que passa atraves dum filme perfurado. Por meio desse novo processo de laminacao a vacuo adquirido no projeto, a remocao desse excesso se da de uma forma mais homogenea, dando a forma desejada do molde da estrutura, e e absorvida pelo tecido PEEL PLY, reduzindo ainda mais o peso da estrutura e mantendo a resistencia, aumentando assim a qualidade do produto final. Com isso conseguimos reduzir em aproximadamente 25% o peso total da aeronave, podendo carregar mais peso em carga util e aumentar a eficiencia estrutural da mesma.