Um dos primeiros passos no dimensionamento de um novo protótipo solar é o design do casco. Para tal, a nossa área de Design e Compósitos teve em consideração todo o conhecimento que adquirimos no design e construção dos antigos protótipos solares, o SR01 e o SR02.
Inicialmente, foi feita alguma pesquisa teórica para determinar o tipo de casco mais adequado para as nossas competições. Com a implementação dos hydrofoils, concluímos que um casco de deslocamento é o mais eficiente, considerando as velocidades que pretendemos atingir com o casco na água.
Para o dimensionamento do casco, foi também necessário definir alguns objetivos para este protótipo. Temos o intuito de reutilizar o atrelado construído por nós, de forma a conseguirmos circular com os nossos barcos na via pública. Assim sendo, tivemos que ter em consideração as dimensões do atrelado: o SR03 não poderia ter mais do que 6,3m de comprimento, nem 2m de largura (considerando o convés).
Para além disso, outro objetivo deste protótipo é a sua acessibilidade ao resto dos sistemas elétricos e mecânicos. Certos compartimentos do casco, como é o caso do compartimento estanque a ré do piloto, são utilizados com muita frequência para a implementação dos sistemas do barco – portanto, a popa do protótipo nunca poderia ser muito larga, para que o acesso ao compartimento seja facilitado. No entanto, o convés tem de ter área suficiente para implementar os painéis solares necessários.
Adicionalmente, temos também a obrigatoriedade de seguir as normas impostas pelo regulamento das competições em que pretendemos competir. Estas definem alguns parâmetros da estabilidade do barco e também o dimensionamento dos componentes que vão estar equipados no protótipo, como é o caso dos painéis solares.
Por fim, o último fator que influencia bastante o design do protótipo – a sua construção! Para este protótipo, tivemos a possibilidade de ter o molde macho do casco maquinado numa CNC com 7 eixos na Composite Solutions, o que tornou possível a modelação de uma geometria mais complexa para este protótipo. O mesmo não seria possível caso o molde tivesse que ser maquinado por nós, na CNC de 3 eixos existente no Instituto Superior Técnico, como foi o caso do protótipo anterior, o SR02.
Por fim, a última fase foi a otimização da geometria do casco e das suas superfícies. Foram feitas algumas análises CFD para otimizar as mesmas e também análises hidrostáticas para obter estimativas prévias da estabilidade do protótipo tendo em conta os pesos inseridos do barco. Após várias iterações, concluímos o design final pretendido!
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