Por Nicolas Muller, UBIQ Aerospace
O acúmulo de gelo representa uma séria ameaça para os pequenos UAVs. Por este motivo, a UBIQ Aerospace e a NTNU realizaram uma campanha de testes para avaliar a influência do acúmulo de gelo no desempenho de um UAV. O Flight Stand 15 foi uma parte fundamental da configuração experimental.
Configuração experimental:
Figura 1: Flight Stand 15 montado no Túnel de Vento para Gelo
Um túnel de vento especial para gelo no Centro de Investigação VTT, em Helsínquia, foi utilizado para criar as condições atmosféricas necessárias para a investigação do gelo. O túnel de vento encontra-se numa câmara fria e dispõe de um sistema de pulverização para criar uma nuvem artificial.
A hélice baseou-se numa hélice Mejzlik modificada pela UBIQ Aerospace, com um elemento de aquecimento à base de fibra de carbono que permitiu remover o gelo da superfície.
Figura 2: Vista da hélice com elemento de aquecimento integrado em fibra de carbono
Um motor Hacker Q80 está montado no Flight Stand, juntamente com um anel deslizante que permite ligar os elementos de aquecimento da hélice à alimentação. A interface Python do Flight Stand foi utilizada para controlar o experimento e permitiu a análise em tempo real do desempenho da hélice, reduzindo significativamente o tempo de preparação entre os ensaios.
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Resultados:
Figura 3: Desempenho da hélice a -10° C sem sistema de proteção contra gelo
Os ensaios demonstraram que, sem um sistema de proteção contra gelo, a hélice pode perder até 80% da sua eficiência em 60 s. A perda de eficiência deve-se principalmente à redução do impulso da hélice. A eficiência da hélice estabiliza em 20% da eficiência sem gelo, à medida que o gelo começa a desprender-se da hélice.
Figura 4: Desempenho das hélices protegidas a -10° C
As hélices protegidas conseguem reduzir a perda de eficiência e manter o seu desempenho em condições de gelo. O Flight Stand 15 é uma parte fundamental da configuração experimental, permitindo e acelerando a análise das hélices equipadas com um sistema de proteção contra gelo.
O estudo completo pode ser consultado aqui, e um vídeo do sistema em funcionamento está disponível aqui.
Leituras adicionais: Teste de gelo em hélices num túnel de vento climatizado