Projeto conceitual de uma aeronave não tripulada VTOL elétrica para aplicação no setor agrícola

Abstract

Os VANTs são aeronaves interessantes devido sua versatilidade, sendo empregadas em vários setores. Ademais, os convertiplanos são um exemplo de VANT do tipo VTOL, capazes de realizar pousos e decolagens verticais e voos horizontais com asas fixas, diferente dos multirotores que são sustentados apenas pelos próprios rotores, tornando-os energeticamente ineficientes. O presente trabalho propõe umprojeto conceitual de um convertiplano elétrico para pulverização agrícola, visando principalmente sua eficiência energética, através de metodologias de projeto aerodinâmico, análise de desempenho e desenvolvimento de métricas para quantificar a eficiência energética de aeronaves agrícolas elétricas. Seguindo metodologias clássicas de projeto conceitual de aeronaves e estabelecendo adaptações de emprego dessas metodologias para este projeto, uma sequência específica para aeronaves elétricas de asa fixa e de uso agrícola foi desenvolvida. Com o auxílio do software XFLR5, foi elaborada uma série de simulações aerodinâmica

UAVs are interesting aircraft due to their versatility, being employed in various sectors. Moreover, convertiplanes are an example of a VTOL-type UAV, capable of performing vertical takeoffs and landings and horizontal flights with fixed wings, unlike multirotors, which are supported only by their own rotors, making them energetically inefficient. The present work proposes a conceptual design of an electric convertiplane for agricultural spraying, aiming mainly at its energy efficiency, through aerodynamic design methodologies, performance analysis, and the development of metrics to quantify the energy efficiency of electric agricultural aircraft. Following classic conceptual aircraft design methodologies and establishing adaptations of these methodologies for this project, a specific sequence for fixed-wing electric aircraft used in agriculture was developed. With the aid of the XFLR5 software, a series of aerodynamic simulations of lifting profiles and various wing geometries were performed, obtaining a bet