Proposição de metodologia para projeto preliminar de drones: aplicação no projeto de um drone de combate a incêndios

Abstract

A crescente utilização de drones (veículos aéreos não tripulados) na sociedade, impulsionada por avanços tecnológicos, destaca a importância de explorar novas aplicações para esta tecnologia, especialmente no que se refere ao combate a incêndios em edifícios altos. A verticalização das cidades cria desafios significativos no que diz respeito ao combate a incêndios em grandes alturas, exigindo elevados investimentos e expondo os bombeiros a riscos consideráveis. No entanto, a literatura técnica sobre projetos de drones comerciais para atividades urbanas é ainda limitada em comparação com os meios de transporte aéreos convencionais. Este cenário evidencia a necessidade de desenvolver metodologias que possibilitem a criação de drones eficazes para enfrentar esses desafios. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver uma metodologia preliminar para projetar drones comerciais e aplicá-la à concepção de um drone destinado ao combate de incêndios em ambientes urbanos elevados. A metodologia proposta envolve processos estruturados baseados em equações presentes na literatura, aliadas ao uso de programas informáticos comerciais para o detalhe mecânico e simulações fluidodinâmicas e estruturais dos componentes. Desta forma, é possível avaliar a viabilidade do projeto e o comportamento do drone em condições padrão de utilização. Os resultados indicam que a sequência de processos adotada é adequada para o desenvolvimento preliminar de drones, resultando um projeto sólido, embora ainda sujeito a otimizações em diversas áreas.

The increasing use of drones (unmanned aerial vehicles) in society, driven by technological advances, highlights the importance of exploring new applications for this technology, especially with regard to firefighting in high-rise buildings. The verticalization of cities creates significant challenges when it comes to fighting fires at great heights, requiring high investments and exposing firefighters to considerable risks. However, the technical literature on commercial drone projects for urban activities is still limited compared to conventional aerial means of transportation. This scenario highlights the need to develop methodologies that enable the creation of effective drones to meet these challenges. This work aims to develop a preliminary methodology for designing commercial drones and apply it to the design of a drone intended for firefighting in high urban environments. The proposed methodology involves structured processes based on equations found in the literature, combined with the use of commercial computer programs for mechanical detailing and fluiddynamic and structural simulations of the components. In this way, it is possible to assess the feasibility of the project and the drone's behavior under standard conditions of use. The results indicate that the sequence of processes adopted is suitable for the preliminary development of drones, resulting in a solid project, although still subject to optimization in several areas.