Desenvolvimento Drone

Vamos desenvolver, ao longo de 2014, o projeto passo a passo de um Drone do tipo Tricóptero. Nosso objetivo é desenvolver a eletrônica e a mecânica do Drone.

Como todo projeto, devemos partir de uma especificação inicial. Esta especificação será alterada caso verifiquemos não ser possível a execução técnica ou a inviabilidade econômica.

O Tricóptero é composto de uma base e 4 hélices de madeira.

O sistema será alimentado por baterias, que apresentam uma ótima relação peso / energia armazenada. Assim a bateria deverá ser dimensionada em função da potência dos motores, necessária para manter o Drone voando por alguns segundos.

Como em qualquer projeto de engenharia, o primeiro passo é avaliar se o projeto é viável. Para este projeto serão necessários os seguintes recursos técnicos:

- Bancada eletrônica com ferro de solda, multímetro

- Acesso a componentes como motor e hélices

- Alguns outros materiais

Para atingirmos o objetivo, não basta equipamentos e materiais. Temos que ter o conhecimento técnico para realizar a tarefa. A parte do projeto mais complicada deverá ser a de comunicação com o controle remoto, e o aplicativo de controle do Drone.

O funcionamento das hélices não é muito complexo embora haja inúmeros estudos sobre seu funcionamento, principalmente o que se diz respeito quanto à eficiência. Atualmente, a dinâmica de fluídos é um dos poucos fenômenos físicos amplamente estudados do campo da física clássica, portanto, as informações mais relevantes são descobertas lentamente.

Basicamente, o trabalho da hélice é puxar o ar ao seu redor e empurrá-lo para uma direção orientada. No caso dos aeromodelos, as hélices puxam o ar da frente do Drone e empurram no sentido oposto, assim, uma força faz com que o Drone se desloque para frente. Esse é um processo físico que pode ser explicado pela conservação de momento, ou seja, para que as coisas não gerem nenhum "cataclisma" científico, quando a hélice altera o estado do ar ao seu redor, este faz algo para que o Drone se mova.

Quando falamos em desempenho de hélices, estamos preocupados em basicamente saber qual será a força realizada e a velocidade possível, e para isso, basta olharmos para o giro que o motor aplica, o passo da hélice e seu raio. Para um mesmo valor de rotação de motor, quanto maior for o raio da hélice, mantidos todos os outros parâmetros, maior será a quantidade de ar deslocada por volta, então maior força, note que por não alterar o passo da hélice, não se altera a quantidade de ar por tempo por área, ou seja, a velocidade do ar ao passar pela hélice não se altera. Se para uma mesma rotação aumentarmos o passo da hélice, faremos com que uma quantidade maior de ar passe por tempo por área e assim, a velocidade do ar torna-se maior. Concluindo, se você aumentar o passo da hélice, a velocidade do Drone poderá ser maior, e vice-versa.

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