Projeto Aeronáutico na Perspetiva da Formação em Engenharia Aeronáutica

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1 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 2 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 3 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 4

5 Formação em Projeto Aeronáutico 5 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) 6

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 7

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 8

9 Exemplos Aeronaves mais eficientes Melhor desempenho Melhor utilização da energia Materiais mais verdes Novas missões Otimização de Projeto Multidisciplinar 9

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 da rigidez estrutural e redução de efeitos aeroelásticos indesejáveis 10 Melhoramento aerodinâmico e das qualidades de voo

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 11

12 Velocidade de voo crescente Asa telescópica 12 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

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 13

14 Sistemas propulsivos Motor elétrico outrunner para instalação no meio da fuselagem Hélice de passo variável automático Hélice de passo dinâmico 14

15 Questões...

16 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