Qualificação da Engenharia brasileira no Desenvolvimento de Helicópteros - a proposta do CNTH: Centro Nacional de Tecnologias de Helicópteros

Transcrição

1 Congresso SAE BRASIL 2013: Congresso e Exposição Internacionais de Tecnologia da Mobilidade SAE BRASIL, 7 a 9 de outubro, Expo Center Norte, São Paulo, SP Painel Aeroespacial. Tema-título: Soluções Inovadoras na Qualificação da Engenharia Aeronáutica Brasileira Qualificação da Engenharia brasileira n de - a proposta do CNTH: Centro Tecnologias de Palestrante: Prof. Dr. Ariosto Bretanha Jorge Coordenador - Programa CTH UNIFEI Universidade Federal de Itajubá (MG) ariosto@unifei.edu.br / ariosto.b.jorge@gmail.com

2 Engenharia de Brasil: Introdução e Histórico Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM 2

3 Engenharia de na Engenharia de - Brasil Introdução Indústria de helicópteros como uma parte pequena, especializada, da indústria aeronáutica Histórico iniciativas incipientes de desenvolvimento tecnológico no ITA / CTA: quadrirotor convertiplano; Beija-Flor; grupo de pesquisadores em helicópteros no CTA: iniciativa de montagem de uma linha de pesquisa em engenharia de helicópteros no CTA a partir de um grupo de trabalho e depois no ITA através de um projeto integrado junto ao CNPq (projeto HELIAT/HELITAC) (*) (*) Fonte: apresentação Prof. Donizeti de Andrade (ITA) no Seminário de Asas Rotativas, UNIFEI, Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 3

4 Engenharia de na Eng. Brasil (cont.) Convertiplano ( ) Projeto Heliat (1987/1985) Beija-Flor ( ) Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 4

5 Setor de Empresas de Órgãos Governamentais Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM 5

6 Engenharia de na Setor Brasil Indústria Montadora de helicópteros: Helibras (grupo Eurocopter / subsidiária EADS); Representantes de fabricantes: Sikorski, Agusta, Bell,...; Fabricantes de componentes (ex: EMBRAER fabricando componentes de helicóptero Sikorsky ); Projeto com potencial de ser industrializado (AlphaOne, da Brascopter); Operadores de helicópteros Militares; segurança pública; civil: off-shore; civil: aviação geral; Empresas de Manutenção de helicópteros e componentes Empresas de manutenção dos fabricantes; Empresas de manutenção dos operadores; Empresas de manutenção de componentes e partes; Órgãos Governamentais ANAC-SAC; DCTA-MD; Órgãos Técnicos das FFAA (COPAC, DIRMA, DAerM, DMAvEx); SENASP-MJ. Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 6

7 Engenharia de na Setor Brasil (cont.) Versão do projeto AlphaOne, da Brascopter, em 2011 (*) (*) Fonte: Prof. Donizeti de Andrade Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 7

8 Desafios o Desenvolvimento Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM 8

9 Helicóptero : Desafios Engenharia de na Desafios o Desenvolvimento conjuntos dinâmicos: motor, caixa de transmissão, rotores principal e de cauda (mastro, cabeça, punhos, pás), sistema de comando e controle; projeto mecânico, mecânica da fratura e fadiga, peças sujeitas a cargas cíclicas, vibração forçada, confiabilidade, fail-safe; safe-life; materiais e processos de fabricação; uso de materiais compósitos; escala de manufatura (poucas peças, alta qualidade aeronáutica, custos unitários altos); custo da aeronave: aquisição, manutenção, depreciação (1 aeronave em 10 anos para asa rotativa versus 1 aeronave em 25 anos para asa fixa); projeto aerodinâmico: aerodinâmica não estacionária, interferências (entre pás do rotor principal; entre rotor principal e de cauda; entre rotor principal e fuselagem); parâmetros da aeronave mudam conforme a condição de vôo (estacionário, voo a frente); Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 9

10 Helicóptero : Desafios (cont.) Engenharia de na Desafios o Desenvolvimento (cont.) ressonância no solo; ressonância em vôo; integração de sistemas; aviônica com flexibilidade / adaptividade para melhor representar as diferentes condições de vôo; dificuldade de simulações computacionais; necessidade de resultados experimentais de ensaios em vôo; aeronavegabilidade continuada; certificação aeronáutica, safety assessment, segurança de vôo, investigação de acidentes aeronáuticos;... Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 10

11 Desafios na Formação e Engenheiro na Área de Aeronáutica com Ênfase ou Especialização em / Aeronaves de Asa Rotativa Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM 11

12 engenheiro: desafios Engenharia de na desafios na formação e qualificação do engenheiro de mecânica e/ou aeronáutica com ênfase ou especialização em helicópteros / aeronaves de asa rotativa ênfase em diferentes disciplinas em relação ao engenheiro de aeronáutica especialista em aviões / aeronaves de asa fixa (ex: HUMS versus SHM); necessidade de especialização adicional em asas rotativas, além da graduação (formação em cursos de engenharia na área de aeronáutica mais voltada para asa fixa; formação em cursos de engenharia aeroespacial inclui asa fixa e espaço); necessidade de redirecionar o foco da formação (formação na graduação vem privilegiando projeto conceitual e ante-projeto de aeronaves, e menos as tecnologias e o projeto detalhado de elementos, componentes, sistemas); Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 12

13 Qualificação eng.: desafios (cont.) Engenharia de na Exemplo de sistema HUMS: EC-225 (*) Fonte: Manual do sistema M ARMS EC725 Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 13

14 A Proposta do Centro Tecnologias de Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM 14

15 Engenharia de na Centro : perspectivas Proposta preparada por solicitação ABDI / MDIC. Interesse do governo federal (MDIC, MCTI, MD, ABDI) Interesse do governo de Minas Gerais (polo aeronáutico de asas rotativas): SECTES-MG e SEDE-MG Localização laboratórios e núcleos do CNTH: Laboratórios: Parque Científico e Tecnológico de Itajubá PCTI; Núcleos de apoio: PCTI e futuro aeroporto de Itajubá. Laboratório de Aerodinâmica e Motores Aeronáuticos: Laboratórios: Aerodinâmica; Motores Aeronáuticos; Biocombustíveis e Combustíveis Alternativos. Laboratório de Tecnologias Aeronáuticas: Laboratórios: Materiais e Processos de Fabricação Aeronáuticos; Produção e Gestão de Aeronaves; Sistemas e Controle de Aeronaves Laboratório de Projeto e Estruturas Aeronáuticas: Laboratórios: Pás e Conjuntos Dinâmicos; Estruturas Aeronáuticas; Projeto de aeronaves e componentes Laboratório de Integração de Sistemas de Defesa: Laboratórios: Simulação; Integração de Sistemas Núcleos de apoio: Núcleo de Formação e Capacitação de Pessoal Núcleo de Certificação Aeronáutica Núcleos de: Inteligência Competitiva e Competências Empresariais; Estudos sobre Arranjos Globais de Asas Rotativas; Inovação, Transferência Tecnológica e Empreendedorismo; Pré-Incubação Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 15

16 CNTH no Plano Brasil Maior Engenharia de na CNTH foi incluido em Abril/2013 na agenda AGENDA ESTRATÉGICA SETORIAL DE DEFESA, AERONÁUTICA E ESPACIAL do PLANO BRASIL MAIOR (*) (*) Fonte: Plano Brasil Maior, Agendas Estratégicas Setoriais, Abril / 2013, Pág. 22 Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 16

17 CNTH: objetivos e contribuições Engenharia de na Objetivos estratégicos Desenvolvimento de helicóptero brasileiro Pesquisa básica e aplicada Desenvolvimento tecnológico Inovação e Transferência de tecnologia Atividade Resultados / Impactos Ante-projeto, projeto detalhado, protótipos de ensaios em solo e ensaios em vôo, certificação e transferência para a indústria, modificações técnicas e melhorias de projeto da aeronave. Pesquisa em aerodinâmica, estruturas, conjuntos dinâmicos, motores, sistemas. Pesquisa em aerodinâmica, estruturas, conjuntos dinâmicos, motores, sistemas Participação em processos de recebimento / transferência de tecnologia em grandes contratos de aquisição de aeronaves. Domínio nacional de todas as etapas do processo de desenvolvimento do Helicóptero brasileiro Novos conhecimentos (modelos, métodos e técnicas) Novas tecnologias de produtos, serviços, processos Domínio nacional da inteligência do produto, serviços e processos. Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 17

18 CNTH: objetivos e contribuições (cont.) Engenharia de na Objetivos estratégicos Formação de pessoal Capacitação de pessoal Serviços especializados setor de helicópteros e aeronaves de asas rotativas Atividade Resultados / Impactos Contribuição na graduação e pósgraduação, na área de interesse de helicópteros, em colaboração com cursos de engenharia, mestrado e doutorado UNIFEI. Capacitação de engenheiros e técnicos de interesse para a indústria aeronáutica, no setor de helicópteros. Retrofit, remotorização e upgrade de aeronaves existentes; Desenvolvimento, manutenção e reparos de conjuntos dinâmicos; Adaptações à condições de uso locais Análise de confiabilidade de aeronaves e componentes, com diagnóstico e prognóstico de falhas; Contribuição na investigação de acidentes aeronáuticos. formação de profissionais especializados para a indústria. Banco de problemas da indústria para a academia. Profissionais de alto nível de capacitação e atualização Domínio brasileiro do portfólio de serviços complexos / especializados de alto valor agregado para a indústria de helicóptero Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 18

19 Engenharia de na CNTH: objetivos e contribuições (cont.) Objetivos estratégicos Serviços especializados outros setores da indústria Adensamento da cadeia produtiva nacional no setor de helicópteros e aeronaves de asas rotativas Geração de business startup de base tecnológica Ampliação da presença do Brasil no mercado global Atividade Resultados / Impactos dinâmica de rotores, aerodinâmica e pás de geradores eólicos; veículos não tripulados de asas rotativas para o setores de energia (linhas de transmissão) e de defesa. Contribuição para o desenvolvimento de inteligência competitiva, competências empresariais e arranjos produtivos no setor através do relacionamento com a indústria fabricantes, montadoras e possíveis spinoffs, empresas de manutenção, operadores e órgãos governamentais. Transferência tecnológica de produtos, processos e serviços para a indústria. Helicóptero brasileiro Serviços especializados Patentes oferta de serviços especializados para complexo de defesa, automotivo, bio-etanol e energias renováveis Domínio brasileiro de todas as fases dos arranjos produtivos do segmento de helicópteros Processos de pré-incubação, incubação e a ampliação de empresas nascentes de base tecnológica Contribuição para o aumento da pauta de exportação brasileira de alto conteúdo tecnológico e valor agregado nos complexos da indústria aeronáutica e defesa Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 19

20 Conclusões / Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM 20

21 Conclusões / Engenharia de na Formação / qualificação na área de aeronáutica: necessidades específicas para o setor de helicópteros Em cursos de Graduação em engenharia (mecânica e/ou aeronáutica); Em cursos de pós-graduação (strictu sensu ou especialização); CNTH como fomento de Pesquisa e Inovação: Linhas de pesquisa especializadas; Projetos financiados por agências / órgãos governamentais; Colaborações com universidades e empresas; Absorção / Transferência de Tecnologia; Desenvolvimento ; Fomento a criação de spin-offs; Formação / Treinamento de pessoal; Participação em processo de certificação de aeronaves; Apoio governo federal: MDIC, MCTI, MD, MEC, ABDI; Apoio governo de Minas (polo aeronáutico de asas rotativas): SECTES-MG, SEDE-MG. Congresso SAE BRASIL Qualificação Engenharia 21