Está provado que a aplicação deste método é compatível com o Alfa Extended. Indo ao encontro das fases de execução do projeto, é possível desde já preencher alguns dos nove parâmetros que compõem a Bootstrap Data Plate, sendo eles:
Área da Asa, S;
Alongamento (Aspect Ratio), A; Rated MSL Torque, M0;
Diâmetro do Hélice, d;
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Coeficiente de Resistência Parasita, CD0; Fator de Eficiência, e;
Inclinação da Polar do Hélice, m; Intersecção da Polar do Hélice, b.
Mediante os dados existentes do Alfa extended tem-se: Área da Asa, S:
1,05 m2 = 11,3 ft2;
Alongamento (Aspect Ratio), A:
11,4 (considerando B= 3,46m e S= 1,05m2); Rated MSL Torque, M0:
Dependente do motor (1,23N.m = 0,91ft-lbf para ZG20; 1,5N.m = 1,11ft-lbf para ZG26; 2,3N.m = 1,7ft-lbf para 3W);
Diâmetro do Hélice, d:
Primeiro número da nomenclatura do hélice que está em polegadas, e portanto convertido em pés [ft];
Altitude drop-off parameter, C:
Considera-se todos os motores acima mencionados como motores modernos, e portanto C=0,12.
Deste modo, bastam apenas os ensaios em voo para que se consiga aplicar todo o método, e assim fazer a análise do desempenho da aeronave, contudo, esta análise é relativa ao motor operado, tendo que se repetir pelo menos três vezes o processo de testes em voo para se ter a performance da aeronave associada a cada um dos três motores.
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6 Conclusões
O objetivo primordial desta dissertação de mestrado é a “Caracterização do sistema de propulsão do UAS ANTEX-X02”. Neste sentido iniciou-se o estudo à existência de legislação que regule os requisitos de aeronavegabilidade para UAS, especificamente os da classe onde se enquadra o Alfa Extended, portanto a classe I. Conclui-se assim que a publicação que mais se adequa é o STANAG 4703 da NATO, não só para seguir os requisitos que dizem respeito ao sistema propulsor como os que respeitam a todo o UAS de per si. Contudo há que ter em conta que o ANTEX-X02 Alfa Extended é considerado uma aeronave não tripulada de pequeno porte e como tal, de acordo com a AAN, fica isento de certificação de aeronavegabilidade, mas dependente de uma permissão de voo (Licença Especial de Aeronavegabilidade).
No que concerne aos motores operados no Alfa Extended, as conclusões serão apresentadas em relação a cada um deles.
Para o motor ZG20, testaram-se seis hélices. Destes testes, concluiu-se que um dos hélices testados, o 17x8 da APC, não deverá ser utilizado pelo CIAFA, pois o motor não consegue garantir a velocidade de rotação normalmente utilizada em operação. Depreende-se ainda através da comparação feita entre dois hélices com as mesmas dimensões mas de marcas diferentes (16x8 APC e GRAUPNER), que o da marca recomendada pelo fabricante do motor (APC), prevalece à outra alternativa, gerando mais impulso. Tendo em conta as limitações de torque gerado pelo motor, então o melhor hélice é o 16x8 APC.
Em relação aos consumos horários, nas RPM de operação, estes deverão rondar entre os 0,4 l/h e 0,9 l/h. Já as temperaturas da cabeça do cilindro medeiam entre 140ºC e 210ºC.
Por fim, em relação ao consumo específico, a gama de operação de RPM coincide com a zona de maior eficiência para a operação com o hélice 16x8 APC (6000 RPM), caracterizada pelos menores valores de consumo específico.
No motor ZG26 foram testados um total de quatro hélices. Conclui-se que para as rotações de operação do motor do UAS, apenas se deverá utilizar o hélice 16x8L MENZ-S, hélice este que não é mencionado pelo fabricante, e foi
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testado a título adicional, considerando-o como referência para uma futura operação. Apesar da análise ao torque fazer crer que o motor ZG26 não seria capaz debitar a potência suficiente quando acoplado o hélice 17x8L da MENZ-S (vide Figura 55), na prática tal não se verificou, o que leva a concluir que o fabricante indicou um torque máximo para este motor, abaixo do que se verifica.
Relativamente aos consumos horários, no intervalo de RPM de operação, estes situam-se entre 1,1 l/h e 1,25 l/h, sendo que as temperaturas medidas da cabeça do cilindro rondam entre os 95ºC e os 175ºC.
Na análise do consumo específico, em que é possível perceber as RPM de maior eficiência do motor para o hélice testado (17x8L MENZ-S), verifica-se que o regime de funcionamento mais eficiente do motor (7200 RPM) se encontra situado para lá do intervalo de funcionamento deste (5000 a 7000 RPM).
O último motor caracterizado foi o 3W no qual foram testados cinco hélices, sendo que apenas quatro respeitaram o torque máximo do motor. Para os dois hélices com a mesma designação, mas de fabricantes diferentes (16x10 APC e GRAUPNER) verifica-se que, apesar do fabricante não fazer menção, o 16x10 APC revela-se mais efetivo gerando maior força propulsora. Porém, o hélice que gerou maior força propulsora dentro deste grupo foi o 18x10 GRAUPNER.
No setor dos consumos horários, verificou-se que estes variam entre 1,4 l/h e 1,75 l/h, uma vez mais para o intervalo de funcionamento do motor, tendo também as suas temperaturas variado entre os 100ºC e os 160ºC. Tais valores não se coadunam com as temperaturas da cabeça do cilindro, definidas pelo fabricante, pois esse refere que durante a operação são aconselhadas temperaturas de funcionamento entre 180ºC e 220ºC, de forma a evitar a formação de depósitos de carvão.
Por fim, resta realçar a compatibilidade do The Bootstrap Approach para aplicação no Alfa Extended, sendo este método muito fiável, uma vez que se conseguem determinar os parâmetros de desempenho em ambiente de operação real.
Deste modo atingiram-se todos os objetivos propostos, compilando um pequeno manual de operação dos três motores retratados. Nesse compêndio, é
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possível encontrar as características principais de cada motor, de modo a melhorar as suas operações e permitindo um acesso mais rápido às informações essenciais, constituindo-se como uma alternativa às publicações originais.