Desenvolvimento e Construção de um Veículo Aéreo Não Tripulado de baixo custo para ampliar as capacidades operacionais da Marinha Portuguesa - Rodrigues, José Pedro Lopes (My University, 2023)
A presente dissertação visa o desenvolvimento e projeto detalhado de um Veiculo Aéreo Não Tripulado (VANT) de baixo custo ara ampliar as capacidades operacionais da Marinha Portuguesa. Esta dissertação é motivada pelo trabalho desenvolvido em 2021, pelo ca marada GMAR Joel Martins que iniciou o projeto deste VANT. Apenas a fase de projeto conceptual foi abordada, na qual foi realizado um estudo de mercado de opções existentes para os requisitos definidos por forma a adequar o desempenho de missões de vigilância marítima. Foi escolhida a configuração da aeronave, uma aeronave de asa retangular e cauda em T, as suas dimensões e perfis aerodinâmicos. A presente dissertação aborda o projeto preliminar e detalhado onde se recorre a análises computacionais (aerodinâmicas e estruturais) para estabelecer a configuração final, dimensionar a estrutura e selecionar os materiais mais adequados para o VANT a ser construído. Assim, obtém-se um VANT com a estrutura primária principalmente em material compósito (matriz de fibra de carbono e resina epoxi) e em polímero recorrendo a manufatura aditiva. A madeira balsa, contraplacado e poliestireno extrudido são selecionados por forma a compor a restante estrutura da aeronave ou complementar o fabrico de materiais compósitos. Assim, obtém-se uma aeronave de asa retangular com envergadura de 3.2 m, comprimento de 2.3 m e altura de 0.82 m. Do dimensionamento resultou uma aeronave de 10.8 kg, com capacidade de transportar uma carga de 2.5 kg, com uma autonomia de missão de 80 min. A estimativa inicial de custos materiais associados à sua construção é de 3.500 €.

This dissertation aims to develop and detail the design of a low-cost Unmanned Aerial Vehicle (UAV) to expand the Portuguese Navy’s operational capabilities. This dissertation is motivated by the work carried out in 2021 by GMAR Joel Martins, who initiated the design of this UAV. Only the conceptual design phase was addressed, in which a market study of existing options for the defined requirements was carried out in order to adapt the performance of maritime surveillance missions. The configuration of the aircraft, a rectangular wing and T-tail aircraft, its dimensions and aerodynamic profiles were chosen. This dissertation deals with preliminary and detailed design, using computational analyses (aerodynamic and structural) to establish the final configuration, size of the structure, and to select the most suitable materials to built the UAV. This resulted in a UAV with a primary structure mainly made of composite material (carbon fibre matrix and epoxy resin) and polymer using additive manufacturing. Balsa wood, plywood and extruded polystyrene are selected to make up the rest of the aircraft’s structure or complement the manufacturing of composite materials components. This resulted in a rectangular-winged aircraft with a wingspan of 3.2 m, a length of 2.3 m and a height of 0.82 m. The design resulted in an aircraft weighing 10.8 kg, with a payload of 2.5 kg, with a mission autonomy of 80 minutes. The initial estimate of material costs associated with its construction is 3.500€.
Keywords: Veículos Aéreos Não Tripulados; Projeto Aeronáutico; Análise aerodinâmica; Análise Estrutural