15 Projeto Aeronáutico na Perspetiva da Formação em Engenharia Aeronáutica (Portugués) (Presentación) autor Pedro V Gamboa

Prévia do material em texto

Projeto Aeronáutico 
na Perspetiva da Formação em 
Engenharia Aeronáutica 
 
Pedro V. Gamboa 
 
Departamento de Ciências Aeroespaciais 
Faculdade de Engenharia 
Jornadas de Engenharia Aeroespacial – “Desafios da Atividade de Projeto” 
12 outubro 2017, Auditório da Sede da Ordem dos Engenheiros, Lisboa 
2 
Departamento de Ciências 
Aeroespaciais 
• Fundado em 1991 
– Licenciatura de 5 anos em Engenharia Aeronáutica 
– Criado para satisfazer a necessidade de Engenheiros 
Aeronáuticos em Portugal 
• Cursos atuais 
– Mestrado Integrado em Engenharia Aeronáutica 
– Doutoramento em Engenharia Aeronáutica 
• Estudantes 
– 265 no Mestrado Integrado (65, 54, 44, 46, 56) 
– 65 em dissertação de Mestrado 
– 6 em tese de Doutoramento 
• Recursos humanos (exclusivos do departamento) 
– 8 docentes (1 prof. catedrático, 2 prof. associados) 
– 3 funcionários 
 
3 
Formação em Engenharia 
Aeronáutica 
• O curso fornece conhecimentos: 
– Ciências fundamentais 
– Ciências de engenharia 
– Ciências de engenharia aplicadas a aeronáutica 
• Desenho 
• Estruturas, Materiais 
• Aerodinâmica, Propulsão 
• Fabricação, Manutenção 
• Sistemas, Aviónica 
• Controlo, Navegação 
• Segurança de Voo, etc. 
– Projeto aeronáutico 
– Dissertação 
4 
Motivação para a Formação no 
Projeto Aeronáutico 
• Motivação: 
– Ministrar um ensino de qualidade em Projeto de 
Aeronaves 
– Desenvolver competências no projeto e 
integração do veículo e dos sistemas 
– A experiência e o conhecimento adquiridos são 
expansíveis a outras aplicações 
– Possuir e utilizar aeronaves de baixo custo para 
investigação em várias áreas da aeronáutica 
5 
Formação em Projeto 
Aeronáutico 
• Unidades curriculares: 
– Design Aeronáutico Computacional (2º ano) 
• Introdução à Engenharia Aeronáutica 
• CAD/CAM aplicado ao projeto aeronáutico 
• Introdução ao projeto de aeronaves (projeto, 
construção e voo de um pequeno aeromodelo) 
– Projeto de Aeronaves (5º ano) 
• Projeto conceptual e preliminar dados requisitos 
específicos 
• Utilização de ferramentas numéricas 
• Otimização 
– Dissertação ou Projeto (5º ano - depende do tema) 
• Atividades extra curriculares: 
– Air Cargo Challenge 
– Outros projetos 
6 
Áreas de Competência no 
Projeto Aeronáutico 
• Áreas de competência da UBI no projeto: 
– Conceção 
– Aerodinâmica 
– Estabilidade e controlo 
– Propulsão 
– Estruturas e Materiais 
– Navegação e controlo (algorítmos e simulação) 
– Fabricação (protótipos) 
– Aquisição de dados e automação 
– Integração 
– Voo (pilotagem, ensaios e avaliação) 
7 
Projeto Aeronáutico 
• Objetivo: 
– Ensinar o processo completo de 
desenvolvimento duma aeronave, desde o 
conceito ao ensaio em voo. 
– Criar uma ligação entre as atividades de 
investigação científica e o desenvolvimento de 
tecnologia 
• Porquê? 
– Formar engenheiros aeronáuticos competentes 
– Bons projetos resultam da experiência 
– Bons projetos resultam duma iteração entre as 
ideias de conceito e os resultados dos ensaios 
8 
Projeto Aeronáutico 
• Projetar, Construir, Testar e Voar 
 
O projeto é um processo 
complexo e iterativo em 
que a teoria e a 
experimentação têm que 
ser usadas em conjunto 
SkunkworksFinalShow.avi
9 
Exemplos 
• Aeronaves mais eficientes 
– Melhor desempenho 
– Melhor utilização da energia 
– Materiais mais “verdes” 
• Novas missões 
• Otimização de Projeto Multidisciplinar 
10 
Conceito “Wing Tip Vortex Tail” 
• Objetivo 
– Desenvolver uma asa com pequena envergadura 
mas com elevada razão de planeio 
• Evolução do conceito 
– Melhoramento das características de voo 
– Melhoramento estrutural 
Melhoramento aerodinâmico e das qualidades de voo 
Melhoramento da rigidez estrutural e redução de efeitos 
aeroelásticos indesejáveis 
11 
MAV de grande autonomia 
• Resultados principais 
– Corda da asa de 0.25m e envergadura de 2.5m 
– Massa em vazio de 200g (massa total de 350g) 
– Autonomia de voo de 4h 
– Potência elétrica em torno de 1W a 3 W 
12 
Asa telescópica 
• Objetivo 
– Melhorar o desempenho numa 
gama de velocidades maior 
• Projeto da asa 
– Otimização aerodinâmica 
– Requisitos de rolamento 
• Protótipo 
– Funcionalidade 
– Resistência e rigidez estrutural 
• Ensaios em voo 
– Desempenho 
– Controlo de rolamento 
– Consumo energético 
 
V
e
lo
c
id
a
d
e
 d
e
 v
o
o
 c
re
s
c
e
n
te
 
VSWCarTesting.mpg
VSW.mp4
13 
UAV solar 
• Objetivo 
– Desenvolver uma aeronave autónoma solar com 
capacidade de voar 8h ininterruptas no equinócio 
– Potência solar máxima instalada de 132W 
– Consumo incluindo sistemas inferior a 60W 
LEEUAV.mp4
14 
Sistemas propulsivos 
• Motor elétrico outrunner para instalação no meio da 
fuselagem 
• Hélice de passo variável automático 
• Hélice de passo dinâmico 
Questões... 
Projeto Aeronáutico 
na Perspetiva da Formação em 
Engenharia Aeronáutica 
 
Pedro V. Gamboa 
 
Departamento de Ciências Aeroespaciais 
Faculdade de Engenharia 
Jornadas de Engenharia Aeroespacial – “Desafios da Atividade de Projeto” 
12 outubro 2017, Auditório da Sede da Ordem dos Engenheiros, Lisboa