Otimização da aerodinâmica de aeronave para a competição SAE Brasil Aerodesign utilizando algoritmo genético
Abstract
Neste trabalho foi desenvolvido um método de otimização multidisciplinar da forma aerodinâmica de uma aeronave destinada a participar da competição SAE Brasil Aerodesign, devido à necessidade de se maximizar a aptidão de pontuação de voo para as restrições de projeto determinadas. Para isso foram consideradas as análises de aerodinâmica, desempenho e estabilidade que são afetadas diretamente pela configuração da aeronave. O método de otimização aplicado foi o algoritmo genético, já integrado como função do software Matlab, que foi a ferramenta utilizada para programação e modelamento matemático. Utilizou-se também o solver Xfoil, integrado ao Matlab para análise dos perfis aerodinâmicos gerados pela curva de Bèzier. Foram definidas as restrições de projeto, as variáveis de controle e a função multiobjectivos do problema de otimização analisado que, após o modelamento matemático, passou a ter como objetivo a maximização da carga paga. Por fim, os resultados obtidos foram analisados e comparados com o método utilizado atualmente pela equipe da instituição. Obteve-se uma aeronave otimizada capaz de transportar 12,29 kg de carga paga, 20% superior a obtida pela desenvolvida em 2019. Também foi verificada a existência de um ótimo local e global para uma das variáveis de controle, porém o método desenvolvido encontrou como resultado o ótimo global de cada variável. Concluiu-se que o método aplicado se demonstrou eficaz para otimização da forma aerodinâmica da aeronave estudada. [resumo fornecido pelo autor]