Sistema de Submissão de Resumos, I Encontro de Iniciação Científica - 2011 (ENCERRADO)

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Estudo de Controles Ativos para Redução do Efeito de Blade Sailing nas Pás do Rotor de Helicópteros
Roberto Ramos, Fernando Duarte

Última alteração: 2011-09-09

Resumo


Introdução

            Blade sailing é um fenômeno aeroelástico que afeta as pás de rotores de helicópteros quando em situações de vento excessivo e baixa velocidade de rotação do rotor. É um fenômeno comum em ambientes offshore, como em plataformas de petróleo ou embarcações. O trabalho analisa a utilização do controle de ângulo de passo das pás para atenuar o problema, visando aumentar a segurança operacional das aeronaves.

Objetivos

            O presente trabalho tem por objetivo o estudo do controle aeroelástico do fenômeno de blade sailing. Com base em modelagem matemática e simulação numérica em MATLAB, leis de controle são analisadas, visando um projeto de controle ativo para mitigar as vibrações das pás do rotor principal, garantindo maior segurança em pousos e decolagens de helicópteros em ambientes de vento excessivo.

Metodologia

            O projeto consiste em modelar física e matematicamente o problema proposto utilizando a Teoria Aerodinâmica do Elemento-de-Pá e conceitos de osciladores e, a partir do modelo obtido, realizar simulações numéricas com o software MATLAB.

Resultados

            Realizando as simulações, foi possível observar que com o aumento da velocidade de rotação do rotor, o efeito de blade sailing é atenuado, diminuindo-se a amplitude das oscilações. Foi possível também verificar que com o aumento do vento horizontal e vertical, a amplitude das oscilações aumenta de maneira perigosa, podendo comprometer a aeronave.

            O estudo do controle permitiu observar que é possível diminuir a amplitude das oscilações alterando o ângulo de ataque das pás do rotor.

 Conclusão

             A partir do modelo obtido, foi possível analisar a resposta de uma pá flexível sob diferentes condições de vento e rotação do rotor, visando a síntese de leis de controle de vibração. Concluiu-se que é possível alterar o amortecimento das pás do rotor mudando o ângulo de ataque das mesmas por meio de controle ativo com realimentação, de modo a evitar deflexões indesejadas.