OTIMIZAÇÃO MULTIDISCIPLINAR DE PROJETO DE UM VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO UTILIZANDO ALGORITMO GENÉTICO

Abstract

A evolução da engenharia exige aplicar conhecimentos multidisciplinares e o uso de ferramentas que auxiliam no processo de tomadas de decisão. Nos cálculos da engenharia aeronáutica, avaliar as características de uma aeronave requer conhecimento de diversas áreas, tais como: aerodinâmica, estabilidade, controle, desempenho, estruturas entre outros, porém, estes cálculos devem estar interconectados procurando a otimização em conjunto. A utilização da otimização multidisciplinar de projeto MDO é uma ferramenta amplamente utilizada na indústria aeronáutica que, por meio de uma função objetivo, se maximiza o desempenho, satisfazendo algumas restrições. Para o projeto de um Veículo Aero Não Tripulado - VANT, um algoritmo de cálculo otimizado multidisciplinar foi desenvolvido e implementado em um programa do software MATLAB®. Por meio da utilização de um algoritmo genético, calcula-se a maximização mono objetiva global, com restrições lineares e não lineares. O objetivo é formular um algoritmo que forneça dados para projetar uma VANT que consiga levantar a maior carga paga, com o menor peso do veículo aéreo não tripulado, além de outros objetivos impostos pelo regulamento da competição SAE Aerodesign Brasil. A otimização, foi implementada com a integração do software AVL®, que determina os coeficientes aerodinâmicos, assim como o a modelagem de corrida de decolagem da aeronave, usando integração numérica. Deste modo, englobou-se as disciplinas de aerodinâmica, estabilidade, controle, desempenho e estruturas. Com os resultados do algoritmo se projetou, fabricou e testou a aeronave que participou na competição de Aerodesign SAE Brasil - 2019, obtendo melhor desempenho histórico comparada a outras participações.