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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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Exemplos

• Aeronaves mais eficientes

– Melhor desempenho

– Melhor utilização da energia

– Materiais mais “verdes”

• Novas missões

• Otimização de Projeto Multidisciplinar

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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

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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

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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

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sce

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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

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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