Uma metodologia de custo zero para medida de atrito de rolamento em VANTs

Abstract

Resumo A despeito do fato que medidas do coeficiente de atrito de rolamento são importantes em diversas áreas, o assunto em geral não é adequadamente tratado no ensino médio ou superior. Tal situação priva o estudante do conhecimento dos recursos experimentais utilizados para medir o coeficiente de atrito, além de comprometer o entendimento do fenômeno. Além disso, certos pares de materiais de interesse para a engenharia simplesmente não são encontrados na literatura, como no caso dos pneus utilizados em veículos aéreos não tripulados (VANTs). Na tentativa de suprir ambas as lacunas, o presente trabalho apresenta uma metodologia para a determinação do coeficiente de atrito de rolamento em VANTs. O método empregado é extremamente simples, em termos de implementação e da teoria utilizada, mas apresenta interesse do ponto de vista didático e devido ao fato de seu custo ser praticamente zero, utilizando apenas um plano inclinado e medidas da distância percorrida pelo VANT. Os resultados mostram valores do coeficiente de atrito dependentes do peso do veículo. Os valores obtidos são discutidos e sugestões para o aprimoramento futuro do experimento são apresentadas.

New analytical results on the study of aircraft performance with velocity dependent forces

“…The extensive use of our analytical results since 2015 in a toolbox developed by the authors showed that S to and S are rather sensitive to the value of µ e used. To tackle the problem, we developed a simple methodology [8] to measure µ r for the UAVs tested. The values obtained are considerably larger than the available values for large pneumatic tires over concrete used for the Cessna (truck tires, actually).…”

“…If the rolling friction is included in the model, it makes the resistive forces reduce at a smaller rate and is able to finally take the plane to rest. Even with rolling friction, however, landing distances with no brakes are generally large because µ r is typically two orders of magnitude smaller than µ e for commercial airplanes and one order fot the UAVs tested [8].…”

“…• Analysis of the average solution due to [2] and comparison with the present results; • An equations describing the use of breaks during landing for different kinds of braking profiles; • An equation to calculate the static gliding wind velocity and the associated analysis of its relevance during the landing; • Updated values of the rolling friction coefficients based on recent measurements [8]; • Application of the results to three more UAV prototypes; • A much broader analysis of the influence of the airplane design parameters on the behavior of the motion equations, with special attention to the use of brakes; • Description of a toolbox created to perform the calculations 3 .…”