Divisão de Engenharia Civil Ano: 2024
(Turma 2024, TGs 2024)
Utilizacão de simulacão computacional para análise de irregularidades no perfil longitudinal de pistas de pouso e decolagem (pdf 1,9 MB)
Autor: Samuel Alves Gouvêa
Orientador(es): Cláudia Azevedo Pereira
Relator(es): Matheus Silva Oliveira
Ano: 2024
Resumo:
A pista de pouso e decolagem é parte extremamente importante da segurança operacional de um aeroporto. Ao analisar a PPD, a presença de irregularidades e seu efeito sobre as aeronaves que a utilizam são essenciais para o entendimento da interação aeronave-pavimento, e para isso foram criados índices para normatização dessas irregularidades, como o International Roughness Index e o Boeing Bump Index. Como ambos os índices apresentam pontos cegos (em especial as irregularidades de onda longa), este estudo visou simular, por meio de um modelo SIMULINK do software Matlab, o comportamento de uma aeronave durante a etapa de pouso em diferentes relevos (3 pistas reais, e 3 irregularidades isoladas, uma de onda curta, uma de onda média, e uma de onda longa), analisando a resposta dinâmica do veículo. Foi observado que a irregularidades de onda curta e longa geram picos de aceleração maiores que as ondas médias, e que as ondas longas resultaram nas maiores acelerações médias, indicando maior impacto sobre os trens de pouso. Além disso, foi detectada a ocorrência de um movimento oscilatório no caso da irregularidade de onda longa, o que pode representar um risco à integridade estrutural da aeronave. Foi também observado que, nas pistas reais, as irregularidades que mais influenciam a resposta dinâmica da aeronave são as de onda curta e longa, sendo que as de onda média pouco afetam o veículo. Considerando as limitações do modelo utilizado, ao final do trabalho foram propostas correções e melhorias para melhor investigar os resultados obtidos e possivelmente melhorar a normatização dos pavimentos aeroportuários. Abstract:
The runway is an integral part of airport safety, and in this, the pavement’s roughness is
essencial to understanding the aircraft-pavement interaction, thus 2 idexes are widely used
to regulate airport runway roughness: the International Roughness Index and the Boeing
Bump Index. Since both indexes have blindspots (specially long wave irregularities), this
thesis sought out to simulate, through a SIMULINK model in Matlab, the behaviour of
an aircraft while landing in different terrains (3 real runways and 3 isolated irregularities,
of short, average and long waves), with the purpose of analysing the aircraft’s dynamic
response during this process. It was observed that short and long wave irregularities
generate higher peaks of acceleration in the landing gear the average wave irregularities, and
that long waves resulted in higher mean acceleration, indicating bigger impact on the land-
ing gear. The occurence of an oscilating pattern in the vertical moviment of the aircraft
was also detected, which could represent a risk to the aircraft’s structural integrity. On
real runways, it was possible to determine that short and long wave irregularities had the
most relevance to the aircraft’s dynamic response, with averge waves have little impact.
Taking the model’s limitations into account, a series of corrections and improvements
were suggested in this work, to further explore the results obtained an possibly improve
the regulation of airport pavements.
