Análise estrutural da longarina principal do ATR 72.

Abstract

A asa de uma aeronave deve ser capaz de resistir aos esforços gerados durante o voo, conciliando leveza, resistência e confiabilidade estrutural. Nesse contexto, a longarina principal é o elemento responsável por suportar os maiores esforços de flexão e cisalhamento. Este trabalho tem como foco o dimensionamento estrutural da longarina principal da asa de uma aeronave regional, o ATR 72, utilizando métodos analíticos clássicos. Esses métodos desempenham um papel fundamental nas fases iniciais do projeto estrutural, por permitirem estimativas confiáveis de forma simples e acessível. No entanto, muitas vezes são substituídos por ferramentas numéricas antes mesmo de se esgotarem suas potencialidades. Assim, este estudo busca evidenciar a eficiência e a utilidade das abordagens analíticas no dimensionamento preliminar de estruturas aeronáuticas reais. A metodologia adotada envolveu a definição da condição crítica de voo, a estimativa das cargas atuantes pelos métodos de Schrenk e VLM, o cálculo dos esforços internos e o dimensionamento da seção transversal do tipo “I”. A verificação estrutural considerou as tensões de flexão, cisalhamento e a flambagem da alma. Como resultado, obteve-se uma seção viável com margens de segurança suficientes.

The wing of an aircraft must withstand the loads generated during flight, while balancing lightness, strength, and structural reliability. In this context, the main spar is the structural element responsible for supporting the highest bending and shear loads. This study focuses on the structural sizing of the main wing spar of a regional aircraft, the ATR 72, using classical analytical methods. These methods play a fundamental role in the early stages of structural design, as they allow reliable estimates through simple and accessible formulations. However, they are often replaced by numerical tools before their full potential is explored. This research seeks to highlight the efficiency and usefulness of analytical approaches in the preliminary sizing of real aircraft structures. The adopted methodology involved defining the critical flight condition, estimating the aerodynamic loads using both the Schrenk approximation and the Vortex Lattice Method (VLM), calculating internal loads, and designing an “I”-shaped cross-section. Structural verification considered bending and shear stresses, as well as the shear buckling resistance of the web. As a result, a feasible section was obtained with sufficient safety margins.