Programa computacional para um simulador de vôo

• Main Author: Carlos Eduardo Beluzo
• Other Authors: Eduardo Morgado Belo
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2006
• Subjects: Dinâmica de vôo; Runge-Kutta; Simulação; Simulador de vôo; Dynamics of flight; Flight simulator; Simulation
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-08012016-114920/

Os simuladores de vôo têm sido uma importante ferramenta para treinamento de pilotos e análise de vôo sem ter que se desembolsar grandes quantias monetárias, economizando combustível e evitando acidentes. Conseqüentemente, a demanda por simuladores de vôo tem aumentado tanto na indústria quanto na pesquisa. Com o intuito de futuramente construir um simulador de vôo, foi desenvolvido um projeto para elaboração de um software capaz de simular uma aeronave em vôo, do ponto de vista de dinâmica de vôo. O software SIMAERO foi desenvolvido na linguagem de programação C++ e simula a dinâmica de vôo de uma aeronave. Esta simulação consiste em resolver as equações de movimento da aeronave, utilizando o modelo matemático de equações diferenciais ordinárias proposto por ETKIN & REID, et al (1996). O modelo matemático é solucionado através do método de integração numérica Runge-Kutta de 4ª ordem conforme apresentado em CONTE (1977). Como parâmetros de entrada são informadas as seguintes características da aeronave: dados geométricos, dados aerodinâmicos e derivadas de estabilidade. Os resultados das simulações são apresentados em gráficos cartesianos e gravados em arquivos. Os gráficos são úteis para que possa ser feita uma posterior análise do comportamento da aeronave. Os arquivos gravados com os resultados das simulações podem ser utilizados em alguma aplicação futura, como sinas de entrada para uma plataforma de simulação, por exemplo. Neste trabalho será descrito como o SIMAERO foi desenvolvido e ao final serão apresentados alguns resultados obtidos. === Flight simulators have been an important tool for pilots training and for flight analyses, without having to spend a high quantity of money, saving gas and prevent accidents. Because of this, the demand for flight simulators has increased both in industry and in research centers. With the objective of in future build a flight simulator, a project to develop a software that is able to simulate the dynamics of flight of a flying aircraft was developed. The SIMAERO software was developed using C++ and its principal functionality is to simulate the dynamics of flight of an aircraft. This simulation basically is the solution of the system of motion equations of the aircraft, using the mathematical model described by ETKIN & REID, et al (1996). The mathematical model is solved using the 4th order Runge-Kutta numeric integration method, as presented in CONTE (1977). For the simulation, the geometric data, the aerodynamic data, and the dimensional derivates are passed to the software as input arguments. The results of the simulations are displayed as cartesians graphics and recorded as data files. The graphics are useful for visual analyses of the aircraft behavior, and the file, with the results of the simulation, can be used as input data for ground based simulator, for example. In this work, the development of the software SIMAERO will be presented, and then some results of the simulation of one aircraft will be shown.