Estudo experimental em túnel de vento subsônico do arrasto e sustentação do demonstrador da combustão supersônica X-43

dc.contributor.advisorMarinho, George Santos
dc.contributor.advisor-co1Toro, Paulo Gilberto de Paula
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-3280-4244pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8765591637274439pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0003-3565-4744pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0490476694313938pt_BR
dc.contributor.authorAzoni, Giovani Pozza
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0004-0950-1298pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1525938463255303pt_BR
dc.contributor.referees1Silva, Douglas do Nascimento
dc.contributor.referees2Korzenowski, Heidi
dc.date.accessioned2025-03-25T00:09:16Z
dc.date.available2025-03-25T00:09:16Z
dc.date.issued2025-01-14
dc.description.abstractScramjet technology demonstrators aim to demonstrate aspirated hypersonic propulsion at hypersonic speeds, that is, 5 times the speed of sound at flight altitude. The design of these vehicles aims to adapt to thermal and structural aerodynamic efforts for speeds greater than Mach 5. A scramjet vehicle works only at hypersonic speeds, however, to leave an aerodrome and reach operating speed and altitude the vehicle must be accelerated by another aircraft or other form of propulsion. Therefore, a hypersonic vehicle like the X-43 goes through all stages of flight from rest, going through the subsonic, transonic, and supersonic speed regimes until reaching hypersonic speed. Although projects have a large team of professionals, Scramjet vehicle designers often ignore subsonic stability in projects at hypersonic speeds, but for a viable final project, stability and maneuverability at low (subsonic) speeds are crucial for a well-driven vehicle, given that currently, there are only hypersonic vehicles for military purposes, there are studies predicting vehicles for transporting passengers. Little is known about the aerodynamic behavior of this vehicle in subsonic flight, therefore in this present study an aerodynamic analysis of the drag and lift forces in subsonic flight will be carried out on the geometry of NASA's Scramjet X-43 demonstrator on a scale of 1:3.66 in a closed wind tunnel at a cruising speed of 20 m/s to verify the predictions of this geometry for a stable flight with an angle of attack of 0°, that is, the aircraft axis perpendicular to the airflow.pt_BR
dc.description.resumoOs demonstradores de tecnologia scramjet têm por finalidade demonstrar a propulsão hipersônica aspirada em velocidades hipersônicas, ou seja, 5 vezes acima da velocidade do som na altitude de voo. No projeto desses veículos busca-se a adequação da resistência aos esforços aerodinâmicos térmicos e estruturais decorrentes do voo em velocidades superiores a Mach 5. Um veículo scramjet funciona apenas em velocidades hipersônicas. Porém, para decolar de um aeródromo e chegar à velocidade e altitude de operação, o veículo deve ser impulsionado por meio de outro dispositivo - foguete, aeronave ou outra forma de propulsão. Portanto, para ir do repouso à velocidade hipersônica, um veículo como o X-43 deve transpor as etapas intermediárias de voo, passando pelos regimes de velocidades subsônica, transônica e supersônica Apesar da expertise em tecnologia hipersônica, os projetistas de veículos scramjet frequentemente relegam questões de estabilidade atinentes ao voo subsônico. Isso decorre dos objetivos bélicos dos projetos atualmente em desenvolvimento. Em se tratando do próximo estágio da aviação comercial, contudo, a viabilidade dos projetos depende da estabilidade e manobrabilidade dos veículos em velocidades subsônicas. Pouco se sabe do comportamento aerodinâmico do demonstrador scramjet X-43 em voo subsônico. Portanto, no presente estudo, foram analisadas as forças aerodinâmicas de arrasto e de sustentação atuantes em modelo do veículo X-43, da NASA, construído em escala de 1:3,66 e submetido a testes em túnel de vento fechado, na velocidade de cruzeiro de até 20 m/s, para verificar a viabilidade dessa geometria em proporcionar voo estável com ângulo de ataque de 0°, ou seja, eixo da aeronave perpendicular ao fluxo de ar.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationAZONI, Giovani Pozza. Estudo experimental em túnel de vento subsônico do arrasto e sustentação do demonstrador da combustão supersônica X-43. Orientador: Dr. George Santos Marinho. 2025. 65f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Aeroespacial) - Escola de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63203
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AEROESPACIALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectScramjetpt_BR
dc.subjectX-43pt_BR
dc.subjectVelocidade subsônicapt_BR
dc.subjectForça de arrastopt_BR
dc.subjectForça de sustentaçãopt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.titleEstudo experimental em túnel de vento subsônico do arrasto e sustentação do demonstrador da combustão supersônica X-43pt_BR
dc.title.alternativeAnalysis of the drag and lift in a subsonic wind tunnel of the scramjet X-43 hypersonic technology demonstratorpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
Estudoexperimentaltunel_Azoni_2025.pdf
Tamanho:
1.66 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Nenhuma Miniatura disponível
Baixar