desenvolvimento de um protÓtipo de rebocador...

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DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO DE REBOCADOR DE AERONAVES DE PEQUENO PORTE CONTROLADO REMOTAMENTE ACADÊMICO: Gustavo Colheri Uchida ORIENTADOR: Prof.Dr. Fabio de Freitas Lima Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia Mecânica

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DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO DE REBOCADOR DE AERONAVES DE PEQUENO

PORTE CONTROLADO REMOTAMENTE

ACADÊMICO: Gustavo Colheri Uchida

ORIENTADOR: Prof. Dr. Fabio de Freitas Lima

Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia Mecânica

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1 INTRODUÇÃO• Crescimento econômico do setor se

mantem acima da média dos outros setores, desde os anos 2000. (ANAC, 2015)

• Brasil pode se tornar o 2º maior mercado de jatos executivos em 2 anos. (ABAG, 2015)

• Maior parte da frota aérea não pertence a aviação comercial (ABAG, 2015)

• Frota aérea brasileira possui 15.120 aeronaves, das quais 56% é da classe L1P e 16% L2P. (ABAG, 2015)

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1 INTRODUÇÃO

• Potenciais de mercado pouco explorados em território nacional → u=litários, ferramentas, processos;

• Soluções são importadas → Alto custo e pouco suporte;

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2 REVISÃO DE LITERATURA2.1 TIPOS DE REBOCADORES DE AERONAVE

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2 REVISÃO DE LITERATURA2.8 METODOLOGIA DE PROJETO DE MÁQUINAS

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.1 Projeto Informacional

REQUISITOS JUSTIFICATIVA

Deve ser capaz de movimentar

aeronaves de até 2000 kg

Requisito definido pelo solicitante do projeto, considerando o peso médio de

aeronaves bimotores.

Deve ser compatível com diversos

tipos de trem de pouso

O sistema de engate aos trem de pouso deve ser universal, compatível com

os diferentes modelos de rodas e polainas dos diferentes modelos de

aeronaves.

Deve ser elétrico

Orebocador deve ser elétrico por questões de segurança em voo: evitar

incêndios ao transportar o rebocar em voo, evitar emissão de fumaça e

barulhos excessivos na operação do equipamento.

Autonomia mínima de 1 hora

Este valor foi escolhido considerando também o uso do rebocador em

destinos de voo onde não há a possiblidade de recarga fácil, como

aeródromos rurais.

Quadro 2 – Necessidades e requisitos do produto (continua)

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.1 Projeto Informacional

REQUISITOS JUSTIFICATIVA

Deve ser portátilRequisito principal, a ideia principal do produto é que o mesmo seja portátil

e de fácil transporte.

Peso máximo de 40 kgValor definido pelo solicitante do projeto, escolhido como o maior peso

aceitável para que o seu produto seja considerado portátil.

Dimensões máximas de 80x80x20

cm

Valor definido pelo solicitante do projeto, considerando o volume típico do

bagageiro de uma aeronave de pequeno porte.

Deve ser controlado remotamenteO solicitante do projeto definiu esta necessidade como requisito comercial

do produto.

Deve ter boa aderência ao piso

O sistema de tração do rebocador deve funcionar bem em asfalto e estrada

de chão. O solicitante do projeto recomenda o uso de esteiras lagarta

emborrachada.

Quadro 2 – Necessidades e requisitos do produto (continuação)

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.1 Projeto Informacional

REQUISITOS JUSTIFICATIVA

O engate no avião deve ser fácilRequisito comercial do produto. O rebocador deve ser capaz de engatar o

trem de pouso da aeronave sem intervenção manual.

A usabilidade deve ser fácil e

intuitiva

O sistema de controle e operação deve ser o mais simples possível. O cliente

deve ser capaz de operar o equipamento sem a necessidade de treinamento

especial.

Velocidade, em torno de 0,5m/s

Velocidade definida como aceitável pelo solicitante do projeto, acreditando

ser uma velocidade comparável a outros sistemas convencionais de

tracionamento de aeronaves.

Quadro 2 – Necessidades e requisitos do produto (conclusão)

Fonte: Autores

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.2 Projeto Conceitual

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.2 Projeto Conceitual

Escolha do tipo de mecanismo de engate

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.2 Projeto Conceitual

Escolha do material da estrutura pelo método MCDA TOPSIS

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.2 Projeto Conceitual

Escolha do tipo de motor pelo método MCDA TOPSIS

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.2 Projeto Conceitual

Escolha do tipo de bateria pelo método MCDA TOPSIS

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.4 Projeto Detalhado

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.4 Projeto Detalhado

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.4 Projeto Detalhado

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6 DESENVOLVIMENTO6.2.5 Fabricação do protótipo

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7 RESULTADOS OBTIDOS7.2 ENSAIO DE VELOCIDADE

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7 RESULTADOS OBTIDOS7.3 TESTES DE MOVIMENTAÇÃO DE AERONAVES

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7 RESULTADOS OBTIDOS7.3 TESTES DE MOVIMENTAÇÃO DE AERONAVES

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7 RESULTADOS OBTIDOS7.3 TESTES DE MOVIMENTAÇÃO DE AERONAVES

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7 RESULTADOS OBTIDOS7.3 TESTES DE MOVIMENTAÇÃO DE AERONAVES

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7 RESULTADOS OBTIDOS7.3 TESTES DE MOVIMENTAÇÃO DE AERONAVES

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7 RESULTADOS OBTIDOS7.3 TESTES DE MOVIMENTAÇÃO DE AERONAVES

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7 RESULTADOS OBTIDOS7.3 TESTES DE MOVIMENTAÇÃO DE AERONAVES

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7 RESULTADOS OBTIDOS7.4 ANÁLISE DOS RESULTADOS OBTIDOS

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7 RESULTADOS OBTIDOS7.4 ANÁLISE DOS RESULTADOS OBTIDOS

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7 RESULTADOS OBTIDOS7.4 ANÁLISE DOS RESULTADOS OBTIDOS

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8 CONCLUSÃOFoi possível desenvolver um protótipo de um rebocador de aeronaves de

pequeno porte controlado remotamente, que atendeu a maioria dos requisitos de projeto.Em relação aos requisitos não cumpridos, identifica-se a necessidade de melhorar aaderência do protótipo para que o mesmo consiga realizar o engate satisfatoriamentenas aeronaves mais pesadas como o Cirrus SR22 e Piper Seneca V.

Apesar de alguns requisitos não terem sido cumpridos, os resultados obtidosdurante os testes do protótipo se mostraram promissores para torna-lo um produtocomercial. Os testes realizados garantiram um panorama mais amplo da importância decada requisito de projeto, assim como das necessidades relativas ao procedimento demovimentação de aeronaves.

Acredita-se que o resultado final obtido neste trabalho se caracteriza como oinício de uma inovação tecnológica em território nacional, com potencial de exploraçãocomercial, capaz de facilitar uma das diversas atividades desenvolvidas pelo serhumano, e que isto, é um dos objetivos principais da engenharia sendo cumpridos.

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Referências• ABAG. O voo alto da aviação executiva. Disponível em: <http://www.abag.org.br/noticias/559.html>. Acesso em: 03 de Jun. de 2017.

• ANUÁRIO BRASILEIRO DE AVIAÇÃO GERAL. São Paulo: ABAG, 2015

• ANUÁRIO DO TRANSPORTE AÉREO. Brasília: ANAC, 2015.

• ASM. ALUMINIUM ALLOYS TECHNICAL DATA LINKS. Aerospace Metals. 2017. Disponível em: <http://www.aerospacemetals.com/aluminum-distributor.html#tech/>. Acesso em: 08 Jul. 2017.

• CHIAVERINI, Vincente. Tecnologia Mecânica: Processos de Fabricação e Tratamento. 2º Edição. São Paulo: McGraw-Hill, 1986.

• CIRRUS AIRCRAFT. Explore the SR22. Cirrus Aircraft. 2017. Disponível em: < http://cirrusaircraft.com/aircraft/sr22/>. Acesso em: 12 Out. 2017.

• DANITA, André. LSA com tecnologia reversa. Aeromaganize. 2012. Disponível em: <http://aeromagazine.uol.com.br/artigo/lsa-com-tecnologia-reversa_700.html>. Acesso em 12 Out. 2017.

• DEL TORO, Vincent. Fundamentos de Máquinas Elétricas. 1ºEdição. Rio de Janeiro: LTC, 1999.

• HWANG, C.L.; Yoon, K.. Multiple Attirube Decision Making: Methods and Applications. Nova Iorque: Springer-Verlag, 1981.

• IIDA, Itiro. Ergonomia: Projeto e Produção. 2º Edição. São Paulo: Edgard Blucher, 2005.

• LIMA, Fabio de F.; LIMA, Ana C.. Comando Numérico Computadorizado - CNC. 2011. (Apostila de Usinagem CNC) - UTFPR, Câmpus Pato Branco.

• LINDEN, David; REDDY, Thomas B.. Handbook of Batteries. 3º Ediçao. McGraw-Hill, 2002.

• NEOYAMA/AKIYAMA. Drivers. Neomotion. 2017. Disponível em: < http://www.neomotion.com.br/driver-motor-de-passo/novos-drivers-digitais/>. Acesso em 01. Out. 2017.

• NEOYAMA/AKIYAMA. Motores de passo. Neomotion. 2017. Disponível em: < http://www.neomotion.com.br/motor-de-passo/>. Acesso em 01. Out. 2017.

• NORTON, Robert L.. Projeto de Máquinas: Uma abordagem integrada. 2º Edição. Porto Alegre: Bookman, 2004.

• PIPER AIRRAFT. Seneca. PIPER. 2017. Disponível em: < http://www.piper.com/aircraft/trainer-class/seneca-v/specs-performance/>. Acesso em 12 Out. 2017.

• ROZENFELD, Henrique et al. Gestão de Desenvolvimento de Produtos: Uma referência para a melhoria do processo. 1º Edição. São Paulo: Saraiva, 2006.

• SHIGLEY, Joseph E.; MISCHKE, Charles R.; BUDYNAS, Richard G.. Projeto de Engenharia Mecânica. 7º Edição. Porto Alegre: Bookman, 2005.

• VOADOR. PELICAN 500BR FICHA TÉCNICA. Máquinas Voadoras & Cia. 2014. Disponível em <http://maquinasvoadorasecia.blogspot.com.br/2014/08/pelican-500br.html>. Acesso em 12 Out. 2017.

• WAINER, Emílio; BRANDI, Sérgio D.; MELLO, Fábio D. H.. Soldagem: processos e metalurgia. 1º Edição. São Paulo: Edgard Blucher, 2004.

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