Histórico

Com a criação da Competição SAE Brasil Aerodesign no ano de 1999, os alunos do Curso de Engenharia Mecânica da então FUNREI (Fundação de Ensino Superior de São João del-Rei) criaram a Equipe Coiote no ano de 2000, mais tarde renomeada como equipe TREM KI VOA.

O serviço, que dura cerca de nove meses, consiste no projeto e construção de um VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado) que seja capaz de carregar a maior carga possível em um certo comprimento de pista e com o intuito de participar da competição nacional promovida pela SAE Brasil.

A equipe preza pela leveza do produto, utilizando materiais com baixa densidade e alta resistência, para que assim, o produto tenha uma eficiência estrutural considerada. Portanto, há uma grande busca por compósitos que ofereça tais propriedades, sendo eles fabricados pela própria equipe.

Embarque nesse voo e venha conhecer um pouco mais sobre nossa história. Faça uma boa viagem!

2001

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Em sua primeira competição, a então Equipe Coiote apresentou um projeto simples, pois o grupo embarcava em um ramo da engenharia, até então, desconhecido e complexo. Somente a asa pesava em torno de 1,63 kg, ou seja, um peso cinco vezes superior ao peso das asas dos projetos mais recentes. A equipe, então, ficou na 36ª colocação entre 44 equipes inscritas, entretanto, esse foi o início de um longo caminho de amadurecimento e evolução dos conceitos de aeronáutica na universidade.

 

 

 

2002

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Na edição de 2002 da Competição SAE BRASIL Aerodesign, a equipe Coiote ficou na 35a colocação, entre 46 equipes inscritas. Não foi um bom resultado, porém os alunos voltaram motivados para desenvolver uma aeronave competitiva para o ano seguinte. Deve-se ressaltar que neste ano a então FUNREI, passou a se chamar UFSJ – Universidade Federal de São João del-Rei.

 

 

 

2003

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Em 2003, as novas regras da competição delimitaram a envergadura da asa em 1,83 m. Desse modo, a equipe passou a estudar algumas técnicas alternativas para desenvolver o projeto, através de simulações computacionais resultando na adoção de uma asa com geomatria trapezoidal e enflexamento positivo e o uso de “winglets“. Na competição, a Equipe Coiote se classificou na 17a colocação entre 53 equipes, voando com uma carga de 4,20 kg numas das baterias de voo. Porém os integrantes, mesmo motivados com o resultado, sabiam que deveriam se aprimorar mais para alcançar melhores posições.

 

 

 

2004

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A partir de 2004, a antiga Equipe Coiote passou a se chamar Equipe Trem ki Voa, cujo nome é uma homenagem alusiva à cultura mineira, sobretudo à cidade de São João del-Rei e sua famosa locomotiva histórica. Nesta época, também foi criado o logotipo da equipe e o projeto da aeronave foi dividido em quatro áreas: Aerodinâmica, Estabilidade e Controle, Performance e Estruturas. Nesta competição, as outras equipes apresentaram aeronaves mais competitivas, entretanto a Trem ki Voa teve um bom desempenho se classificando na 18a posição entre 53 equipes.

Porém, as dificuldades da equipe não se limitaram o nível mais elevado da competição em relação as edições anteriores. A aeronave TKV 2004 se acidentou em um dia anterior à competição de voo, assim os membros da equipe (na época, sendo apenas quatro: Carlos Magno, Anderson Garcia, Marcos Rodriguês e Evando Medeiros) trabalharam durante toda a madrugada para colocar a aeronave reserva em condições de voar. A segunda asa que, também havia sido gravemente danificada, foi restaurada e na inspeção pré-voo, a aeronave quase foi desclassificada. Porém tendo passado pela inspeção, conseguiu voar com 4,8 kg de carga útil, recorde na bateria e, segundo Evando, um dos fiscais de pista fez o seguinte comentário: “tanto avião bonito que vem para a pista e não voa, aí chega esse Trem ki Voa, todo detonado, e dá show!!!”.

 

2005

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Para a edição de 2005, a equipe Trem ki Voa apresentou uma aeronave com configuração bastante exótica. Novamente, o regulamento limitava a envergadura da aeronave em 1,53 m. Com asa de geometria trapezoidal e provida de “end plates”, em ensaios de voo a aeronave transportou 4,5 kg, porém, não voou em nenhuma das três baterias de classificação durante a competição, em razão de problemas no trem de pouso do nariz do avião. Neste ano, a equipe ficou na 32a colocação entre 61 equipes.

 

 

 

2006

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O ano de 2006 foi um ano crucial na equipe. Após o decepcionante ano de 2005, a equipe alterou completamente sua metodologia de projeto, através de novas biografias e técnicas de construção, conhecimento que foi adquirido em visita ao CEA-UFMG (Centro de Estudos Aeronáuticos da Universidade Federal de Minas Gerais). A aeronave TKV 2006 foi a primeira a empregar materiais compósitos em sua construção na história da UFSJ, como fibras e tubos de carbono, que atualmente são amplamente empregados na indústria aeronáutica, além de contar com uma asa toda nervurada e longarina viga caixão. Como resultado alcançou a 26a colocação entre 69 equipes, tendo carregado 6,270kg de carga útil.

 

 

2007

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Para 2007, o regulamento da competição, impôs às equipes participantes a condição de que a aeronave montada coubesse dentro de uma caixa quadrangular. Visando uma maior envergadura e ganho de área alar, a equipe adotou a configuração biplano, ou seja, com duas asas sobrepostas. Neste ano, devido à experiência acumulada de competições anteriores, além do gradativo aprimoramento no conhecimento técnico da equipe em projeto e construção aeronáutica, a equipe alcançou a 14a colocação transportando 8,87 kg de carga útil na sétima bateria.

 

 

2008

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No ano seguinte, em 2008, o regulamento da X Competição Aerodesign, restringiu o somatório das dimensões da aeronave em 6,5 m, possibilitando às equipes desenvolver aeronaves de grandes dimensões e, consequentemente, poder transportar maior carga útil. Desse modo, a equipe desenvolveu uma aeronave com 2,80 m de envergadura com ótima qualidade de voo e utilizando um aerofólio para a asa desenvolvido pelos integrantes da área de Aerodinâmica, ao mesclarem diversos perfis aerodinâmicos encontrados na literatura. Esta aeronave era conhecida carinhosamente por “Bernadete”. Como resultado, a equipe alcançou a 9a colocação na Classe Regular, transportando 10, 06 kg de carga útil, colocando a Trem ki Voa entre as dez melhores equipes do país na Classe Regular.

 

 

2009

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Para a competição de 2009, o regulamento estipulou que o somatório das dimensões da aeronave estivesse entre 4,50 e 6,35m, além de dispor de um compartimento de carga com as dimensões mínimas de 400mm x 120mm x 100mm. Desse modo a equipe Trem ki Voa fez extensos estudos, visando obter uma configuração de aeronave que transportasse elevada carga útil. Através de recursos de otimização chegou-se a uma aeronave com dimensões superiores a todas outras desenvolvidas pela equipe, sendo que somente a asa possuía 3,10m de envergadura. Para melhor eficiência aerodinâmica, adotou-se o uso de uma geometria próxima à da elíptica com aspecto tri-trapezoidal, além do uso de empenagens em “T”. Porém o uso de uma geometria próxima à elíptica trouxe o inconveniente da existência de estol (perda de sustenção) na região dos ailerons, o que poderia acarretar na perda de estabilidade em curvas devido à baixa velocidade de operação nessas condições de voo, resultando na entrada involuntária em um parafuso que acarretaria na perda total da aeronave. A solução foi adotar torção aerodinâmica nas pontas da asa; além do mais, o uso da empenagem em “T” se mostrou inadequado para decolagem da aeronave, assim desenvolveu-se uma exótica empenagem biplana, ou seja, com dois profundores atuando em conjunto. Nesta edição da competição, a Equipe Trem Ki Voa manteve a 9a classificação geral entre 78 equipes transportando 12,660 kg de carga útil.

 

2010

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Na 12a edição da Competição SAE Brasil Aerodesign novamente o regulamento impôs restrições geométricas para as aeronaves, no intervalo entre 4,5 e 6,5 m. Neste ano a equipe optou por uma metodologia de projeto que aliasse baixo peso, simplicidade e a minimização do arrasto, chegando após estudos a uma aeronave de dimensões pequenas, mas com grande área alar. Com uma envergadura de 2,0 m, optou-se pelo uso de “end plates” nas asas, o que se mostrou viável reduzindo o arrasto induzido da asa e melhorando a estabilidade longitudinal. Na fuselagem o uso de varetas de carbono e freijó, seguindo a metodologia de projeto proposta, dando uma boa eficiência estrutural à aeronave.

A competição de 2010 é considerada por muitos na equipe como a melhor de todas, não apenas pelas boas conquistas da equipe, mas pelo espírito de garra, amor e empenho que todos tinham no trabalho que faziam. A equipe passou por alguns revezes ao longo da competição, quando uma das aeronaves oficiais se acidentou após decolar devido a uma forte rajada de vento de través. Na tentativa de montar outro avião, a asa foi praticamente reconstruída em poucas horas com a ajuda de integrantes da equipe Trem Ki Voa Micro, selando uma união que perdura até os dias atuais. A segunda aeronave, porém, voou com 12,665 kg na sexta bateria e garantiu a sexta colocação geral na categoria Regular.

Além da sexta colocação geral na classificação geral na Classe Regular, a Equipe Trem ki Voa recebeu a inesperada Menção Honrosa por maior peso carregado (9,350 kg) decolando no setor 1, pois na época, haviam duas distâncias para decolagem, 30,5 e 61 m. Este feito foi muito comemorado por todos, afinal, além de subir posições na colocação geral, foi a primeira premiação da equipe, sendo motivo de orgulho, sendo uma “coroação”  pelos esforços de toda a equipe em 2010. Sendo também, acima de tudo, a herança de uma evolução iniciada no ano de 2000, quando o AeroDesign surgiu na UFSJ.

2011

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Motivados pelo excelente resultado de 2010, em 2011 a equipe resolveu aprimorar o projeto, tanto no conhecimento teórico, quanto na qualidade construtiva das aeronaves e no uso de ferramentas organizacionais. Mas o regulamento deste ano impôs às equipes da Classe Regular a condição de que o compartimento de carga tivesse a largura mínima de 400 mm e que a posição do centro de gravidade da aeronave vazia coincidisse com o da aeronave carregada. Isto fez com que as equipes apresentassem aviões com grande área frontal, resultando em grande arrasto parasita. Neste ano, também, as aeronaves da Classe Regular só poderiam decolar numa distância de 50 m.

Utilizando o consagrado perfil TKV 2008, desenvolvido pela equipe, chegou-se a uma asa com 2,70 m de envergadura, propondo carregar 13 kg de carga útil. Os testes foram exaustivos, pois o primeiro protótipo se acidentou em seu voo inicial devido a uma inesperada torção na ponta das asas, resultando na ineficiência dos ailerons. Para a decolagem em 50 m com carga máxima, estudou-se o uso de dispositivos hipersustentadores (“flapes”), mas que se mostraram inviáveis no decorrer do projeto.

Na competição deste ano, a equipe apresentou uma grande evolução na parte teórica, assim alcançou a sexta colocação na nota de relatório de projeto. Porém na competição de voo, a Equipe Trem ki Voa não se classificou devido à perda da aeronave em vôo na segunda tentativa. Com rajadas de vento acima de 30 km/h, a asa apresentou torção nas pontas e se rompeu próximo à fixação com a fuselagem após uma tentativa frustrada de pouso. O TKV 2011 estava com a carga útil de 12,76 kg. Na terceira e última tentativa, próximo ao toque no pouso, a segunda aeronave quebra o trem de pouso do nariz ao pousar, desclassificando a equipe. No resultado final, a Equipe Trem ki Voa ficou na 32a colocação.

2012

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Mesmo com o infeliz resultado anterior, 2012 foi um ano de renovação na equipe. A grande alteração no regulamento exigia que as aeronaves utilizassem madeira como carga útil. Visando aprimorar o projeto, novos estudos foram realizados, assim como a adoção de novos materiais e recursos computacionais de otimização e simulação numérica, visando torná-la mais competitiva para a XIV Competição SAE BRASIL AeroDesign que se realizaria em outubro deste ano. Desse modo, com uma nova configuração da aeronave e novos colaboradores, porém com o trabalho em equipe, auxiliado por integrantes mais experientes, todos dispostos a reverter o ruim resultado anterior, a equipe Trem ki Voa voltou a ficar entre as dez melhores da categoria Regular, alcançando a 8ª posição. Grande destaque para a asa para-sol e a carga em madeia mdf.

 

2013

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O ano seguinte foi excelente ano para a equipe. O protótipo fez bons voos em seu primeiro dia de testes, mas até a aeronave final, algumas alterações foram feitas visando aprimorar o projeto. A principal foi o aumento da corda de ponta da asa, pois com a asa anterior do primeiro protótipo, devido ao grande afilamento, houve problemas de perda de sustentação em baixas velocidades. Ao final da XIV Competição SAE Brasil Aerodesign alcançou a 7ª Colocação na Categoria Regular, sendo que obteve a mesma colocação em nota de projeto e o sexto melhor relatório de Cargas e Estruturas.

 

 

 

2014

2014

No ano de 2014, o regulamento da Competição limitava a área projetada total na vista em planta da aeronave em 775 mm². Neste intuito, com o objetivo de projetar uma aeronave leve, fácil de contruir e de pequenas proporções, o TKV 2014 tinha o peso vazio de 1,50 kg. Com um grupo formado por novos integrantes, a equipe obteve a 15a colocação na nota de relatório e apresentação oral. Porém devidos a alguns imprevistos o TKV 2014 não conseguiu validar nenhum dos voos, terminando a competição na 41ª posição.

 

 

2015

2015

Para o ano de 2015 houveram poucas alterações nas regras da competição em relação ao ano anterior, a mais notável foi o aumento da área projetada para 900 mm². Neste ano, a equipe ousou no projeto apresentando a primeira aeronave com empenagem vertical dupla e aerofólio assimétrico invertido no profundor, além de estrutura treliçada inteiramente com tubos de carbono. Destacou-se pela 11ª colocação na nota de projeto (relatório e apresentação oral), mas conseguiu apenas efetuar um voo válido e terminou a competição na 33ª colocação.

Texto: Vandeir Silva Miranda

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