Entendendo o projeto do Tera


Tento explicar um pouquinho das coisas que passam na minha cabeca durante o projeto do Tera. Infelizmente nada eh simples, linear, claro ou sem compromisso.

A primeira coisa que se deve entender eh que nao existe “O melhor aviao” existe aquele que eh mais adequado para uma missao. E por isso definir a missao bem, define boa parte do sucesso do projeto. Da missao saem as restricoes e as caractersticas mais relevantes, depois vem o projeto que atenda a elas.

Missao do Tera
Popularizar o F5J no Brasil sendo o primeiro contato de um aeromodelista com um planador adequado para voo de termica

Desdobramento da missao
Olhando a missao em dettalhes entendo:
“Popularizar” quer dizer:
·       Grandes volumes – producao simples, escalavel e veloz (1)
·       Valor de aquisicao relativamente baixo (2)
“F5J”:
·       Subir por 30s ate 200m – Potencia de motor e peso (3)
·       Planar por 10 minutos – Desempenho aerodinamico (4)
·       Pousar no alvo – capacidade de freiar (5)
·       Repetir varias vezes – Robustez (6)
“no Brasil”:
·       Possivel de ser enviado pelo pais sem grandes dificuldades (7)
·       Ser construido com materiais disponiveis nacionalmente  (8)
·       Ser construido com tecnicas disponiveis nacionalmente (9)
“primeiro contato de um aeromodelista”:
·       Nao precisa ser um treinador basico nem precisa desempenhar como modelos FAI (10)
·       Pode requerer tecnicas de construcao comum para aeromodelista – nao precisa ser RTF (11)
·       Pode requerer programacao de radio – permite mais que 4ch (12)
“adequado para voo de termica”:
·       Afundamento baixo – leve e com aerofolio adequado (13)
·       Capacidade de penetrar contra o vento – capaz de receber lastro (14)

Analise dos criterios e primeiras caracteristicas
Eh claro que cada criterio acima tem peso diferente e muitos sao qualitativos mas precisam ser levados em consideracao.
(1), (8) e (9) se juntam e limitam bem as construcoes possiveis. A dificuldade de adquirir fibra de carbono adequada, espumas adequadas excluem parcialmente os modelos moldados. Partes pre fabricadas como tubos de fibra de carbono tambem sao excluidas
(2) O uso de mao-de-obra especializada e o tempo de construcao exclui os modelos vaccum bagged e parcialmente os moldados.
A soma dos criterios acima com (11) justificam porque o Tera eh um modelo em forma de kit de balsa cortada a laser que limita o uso de materiais de dificil aquisicao no Brasil.
A demanda baixa impossibilita o uso de espuma injetada mas nao seria uma opcao ruim. Note que todas as tecnicas, sao possiveis se os criterios forem relaxados.   
(2) O modelo nao deve ser pensado como a estrutura apenas e sim conjunto. Eu defini que queria fazer o melhor modelo que nao custasse mais que um salario minimo. Dessa forma, para reduzir o custo da electronica, o modelo deve ser capaz de voar bem com servos de 9g, ESC de menos de 30A, motor da ordem de 28mm e bateria 3S. Nao eh um requisito tao forte mas deve ser levado em consideracao.
(7) Ha uma restricao dos correios em transporter caixas maiores que 70cm. Assim todas as pecas devem ter menos que 65cm antes de serem embaladas.
(7) e (2) Chapas de balsa tem em media 90cm-100cm. Idealmente as chapas serao cortadas em duas partes iguais antes dos cortes das pecas
(3) Peso e potencia tem que estar compativeis e da ordem de 200W/kg. Isso determinara o motor, o ESC, a helice e a bateria. Disso saem o tamanho da fuselagem e o comprimento minimo do nariz.
(4) A cara alar deve ficar entre 12 e 17g/dm2.
(14) requer possibilidade de lastro para ate 24g/dm2, o que aumenta a carga an estrutura - ponderar.
(10) Permite um modelo menor que 4m de envergadura enquanto (12) permite recursos para aumentar o desempenho como flaps. Contudo, (3) e (14) favorecem modelos grandes para visibilidade e polar de arrasto mais chata.
(5) Pede uso de spoiler ou flaps. Eles aumentam o peso, a complexiade, porem permitidos por (12) e (11). Alem disso, reduzem a rigidez da asa e, se usados de forma inadequada (razoavel que acontece pelo piloto ser iniciante (10)), pioram o desempenho  - ponderar
O aerofolio e sua espessura, serao resultado dessa ponderacao com (8) e (9).
(6) Demanda modelo que resista as cargas de voo, aceleracoes e velocidades. Por (10) eh possivel que elas sejam tao altas quanto aerodinamicamente possivel e na situacao (14). Pode levar ao aumento de complexidade da estrutura e de peso - ponderar
(6) e (10) tambem demandam resistir aos impactos com o solo durante pousos mal feitos ou em terreno duro. Reforcar nas areas que prendem grandes massas/inercias e que recebem impacto direto.

V5 vs V4
·       Reduzir o custo de envio (a)
·       Aumentar o desempenho (b)
·       Reduzir o tempo e a complexidade de construcao: remover baioneta sofisticada, eliminar mecanismos eliminar Dbox (c)
·       Eliminar as pecas de TVE e compensado aeronautico dada a dificuldade de obtencao e os problemas de saude relacionados ao corte (d)
·       Manter a robustez e a manobrabilidade: (e)

Resultados aplicados ao V5
(a)    Desenhar para chapas de 50cm, com multiplas juncoes e pecas menores que 65m. Pushrods ainda cabem.
(b)    Aumentar a envergadura e a cauda mantendo a fuselagem. Alongamento de 13 para 15. Leme nao pode ser tao aumetado por limitacao da fuselagem, vai pedir coordenacao com aileron. Aerofolio dependente da estrutura e do uso ou nao de flaps, por enquanto SD7080
(c)     Com o aumento da envergadura e sem Dbox foi necessaria estrutura geodesica ou aerofolio muito espresso. Baioneta solida de carbono 6mm ou inox 6x5mm redonda. Diedro deve ser embutido na espessura do aerofolio, limita a espessura minima .
Aliviar a cauda, que agora eh maior, para nao precisar de peso de nariz, possivel pull spring.
Construcao simples leva a construir um painel para cada lado e nao dois como nos modelos anteriores.
(d)    Usar acrilio 1 ou 2mm. Remover mesas, carenagens, e pecas desnecessaria ao voo.
(e)    Reforcar fuselagem na regiao da cauda, baioneta solida ou metalica, caixa robusta do joiner, bordo de fuga reprojetado. Pontas da asa muito leves para manter a inercia mesmo com maior envergadura

Itens abertos
·       Volume de cauda vertical caiu de 0.027 para 0.023, confiando em menor inercia relativa – testar
·       Caixa do joiner precisa ser amarrada na longarina?
·       Flaps – sim ou nao?
·       Duvido se longarinas, de balsa apenas, resistirao aos esforcos de voo. A nova asa foi projetada para 20Gs + carga nas nervuras (aprox 2G?) enquanto o V4 para 26, ambos com 450g de peso.

Bora construir e descobrir!

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