The increasing appliacations of composites in aeronautical structures and the resulting need for joining and repairing them impose the necessity of accurate and practical design tools. This works aims at evaluating the applicability of a one-dimensional analytical model for adhesively bonded scarf repair in composites plain plates under in-plane tension. The elastic part of this model is thoroughly described and improvements in its mathematical formulation are included. Then, the algorithm is implemented using MATLAB. This computational code is validated by means of a comparison of its output to the results of a simple example solved by hand. The code outcome concerning the analysis of adhesive shear strain distribution seems reasonable, except for negative values obtained for certain configurations. Next, the same problem is approximated by a set of different two-dimension finite element models, computed using the MSC.NASTRAN solver. This set comprises stepped-lap joint models, with different degrees of mesh refinement, and a scarf joint model. Based on their results, the difficulty in meshing such joints is highlighted, the advantages of the utilization of locally refined meshes are emphasized, and singularities are identified. Finally, the comparison of the analytical to the numerical results leads to the conclusion that the analytical model is applicable only to qualitative studies of joints between (or repairs in) laminates with a relatively high number of plies.

Este trabalho tem como objetivo mostrar a utilização de uma técnica para estimar o nível de ruído interno de uma aeronave, servindo como alternativa às limitações encontradas nos métodos determinísticos, tais como Elementos Finitos e Elementos de Contorno. Para a referida aplicação, foi utilizada a técnica Análise Estatística de Energia (SEA) para ruído na faixa de alta freqüência. Para auxiliar a execução do trabalho foi utilizada a ferramenta computacional baseada na teoria da técnica SEA, conforme Lyon & Dejong (1), para simulação de sistemas dinâmicos. Aplica-se a teoria SEA para revisão dos níveis de pressão sonora na cavidade interna de uma aeronave. Esta teoria ée utilizada, já que as análises de sistemas aeronáuticos devem ser realizadas para a investigação, considerando os modos de altas ordens. Assim, utilizando-se técnicas estatísticas, podem-se obter respostas dinâmicas num espectro de freqüência mais largo, com consideráveis níveis de aceitação, sem as limitações impostas por métodos determinísticos, citados acima. Neste trabalho são constituídos modelos da seção de uma fuselagem onde ocorre a fixação asa/fuselagem, para uma análise de sensibilidade da influência da localização de fontes, das fontes de ruído e da rigidez da estrutura. Desta maneira, pode-se comparar as respostas acústicas na cavidade de cabine para os casos em estudo. São realizados três grupos de simulação. O primeiro grupo de simulação visa analisar a importância da localização das fontes excitadoras no modelo. O segundo grupo tem como objetivo verificar a influência das fontes excitadoras. Já o terceiro estuda diferentes estruturas para verificar a influência da rigidez no nível de pressão sonora do interior da cabine.

Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma ferramenta integrada, capaz de auxiliar a investigação da influência causada no sistema pneumático de uma aeronave operacional (Legacy Executive) devido à ampliação do seu envelope de vôo. Considerando que um possível aumento no número de assentos esteja incluído nesta ampliação do envelope de vôo e como tal fato ocorre a elevadas altitudes e a baixas ou altas temperaturas, justifique-se a análise exclusiva dos requisitos de carga térmica, pressurização e ar fresco. Será realizada uma análise do problema, da teoria envolvida e em seguida um modelamento matemático dos requisitos citados anteriormente, sendo a ferramenta desenvolvidas em paralelo com base nas teorias e exemplos resolvidos de várias referências bibliográficas.Resultados serão gerados e análises realizadas, com a finalidade de avaliar a aplicabilidade e o potencial da ferramenta, além de ilustrar a teoria estudada. Destaca-se que o respectivo trabalho não tem um enfoque somente acadêmico (teórico), mas também uma aplicação prática.

Atualmente, o transporte aéreo, em função de sua rapidez e segurança, ée responsável por locomover milhões de pessoas ao ano. A dimensão deste mercado faz com que fabricantes de aeronaves e companhias aéreas invistam em novos equipamentos e programas de treinamento de pessoal. No entanto este tipo de investimento pouco se relaciona diretamente com o conforto do passageiro. O conforto físico e psicológico são fatores altamente significativos. Portanto, os fabricantes e companhias áreas que atenderem a este requisito certamente alcançarão um diferencial mercadológica significativo. ÉE sabido que as CORES influenciam a percepção de dimensão do ser humano, o que pode ser utilizado para evidenciar a silhueta de objetos, tais como, os assentos, botões, painéis laterais, janelas etc., bem como, para diminuir a sensação de confinamento. Acredita-se que as CORES, sendo elementos modificadores do comportamento humano, possibilitam amenizar as fobias, provenientes, neste caso específico, do estado de tensão que as aeronaves ocasionam. O fato do usuário se sentir mais confortável e seguro, e, conseqüentemente, mais feliz, ée um fator decisivo para se conquistar a sua fidelidade. Segundo esse contexto, a pesquisa teve por objetivo compreender, em apresentação ilustrada, os fatores ocasionados ao homem (passageiro) frente ao uso das cores através do sistema de iluminação no espaço interior de aeronaves, estabelecendo sugestões preliminares para orientar o desenvolvimento de um projeto com vias de implantação.

O presente trabalho reúne elementos para o projeto da caverna de pressão traseira de uma aeronave regional, propondo soluções que atendam aos requisitos de certificação, aos requisitos de projeto e aos requisitos do operador. A preocupação do texto está centrada na análise de fadiga, tolerância ao dano e na análise dos rebites, através de modelos matemáticos e computacionais. O texto apresenta resultados de análises computacionais realizadas através do Patran/Nastran, software de análise pelo método de Elementos Finitos. O trabalho começa com uma avaliação dos requisitos de certificação e dos requisitos de operação da aeronave. Em seguida, são definidas as metodologias utilizadas para o projeto e análise da caverna. Na continuação do trabalho, são apresentados os resultados, como a escolha do material e dos rebites. A configuração escolhida ée a caverna de pressão semi-esférica, devido ao fato de ser possível otimizar o peso e o espaço disponível, mantendo uma distribuição de tensões praticamente uniforme. Além da definição do tipo da caverna de pressão, são definidas também a posição e inclinação da caverna em relação à vertical. Após as definições iniciais, são feitas análises de rebites, de concentração de tensão, análise estáticas, de fadiga e tolerância ao dano. Os efeitos do número de fileira e do diâmetro do rebite sobre a distribuição de tensões e sobre a vida em fadiga são avaliados. Além disso, a caverna de pressão traseira atendeu a todos os requisitos de tolerância ao dano sem a presença de partições, presentes na maioria das cavernas de pressão atualmente.

Airplane-Pilot Coupling (APC) is the current denomination of unwanted dynamic couplings between the airplane an pilot that can occur in specific circunstance, leading to instability an otherwise stable system. APC events can be non-oscillatory but the most common are oscillatory, commonly called Pilot-Involved Oscillations (PIO). Most of the previous and on going researches have tried to understand, predict and avoid APC events. Understanding is based in many studies that include analyses of real cases of APC, interpretation of pilot plus airplane as a closed-loop system and classification of APC events according to characteristics like degree of nonlinearity or frequency and amplitude of the oscillations. Prediction is based in analytical criteria; many of them are currently under development. Such criteria are intended to be applied during airplane design in order to decide whether determined configuration is (or is not) susceptible to APC events. Avoidance is based in the combination of concepts resulting from correct understanding of the APC phenomenon with application of appropriated prediction criteria. This combination should make it possible to develop a good design. But this is not sufficient to guarantee a very low possibility of an APC event occur during the airplane operacional life. Therefore, to complement the avoidance process it is necessary to plan and to perform a specific flight test program. This text is an effort that attempts to cover the most import APC related points, named undestanding, prediction and avoidance. However, the focus of the present text is in the third point. More specifically, the main goal of text is to propose a methodology - including specialized maneuvers - to conduct a flight test program dedicated to APC. This is done in a way that a methodology constituted by three phases is proposed. In the first phase only low bandwidth handling qualities* at safe concitions, are tested. This phase can be understood as a "familiarization" testing. In the second phase the high bandwidth handling qualities* are tested, always using tracking manueuvers, that require the evaluation pilot to drive the airplane to track an specific signal as aggressively and assiduously as possible. In the third phase pilots must conduct evaluation of the airplane handling qualities during situations. Complementing the maneuvers performed during the flight test program above mentioned, it is necessary to apply suitable tools in order to "measure" the APC susceptibility of the tested airplane. In this text the current main tools are described. They are basically pilot comments, rating scales (that are based pilot opinion) and frequency domain data analyses (that are based in the obtainment of the frequency response from test data).

Este trabalho trata do projeto de um sistema de aumento de estabilidade látero-direcional para uma aeronave de transporte regional de forma que este seja transparente ao piloto. Inicialmente ée definida a arquitetura do sistema, através de análises de segurança. Em seguida ée avaliado o impacto que o sistema de estabilidade causa no sistema de comando do leme da aeronave, e determina-se a melhor maneira de realizar a interface. A especificação dos atuadores do sistema ée feita com base em simulações que revelam a resposta da aeronave a condições de falhas do sistema. Após a especificação do batente dos atuadores, o desempenho do sistema ée verificado através de simulações da resposta da aeronave a pertubações e comandos do piloto.

A Gerência da Saúde de Aeronaves (GSA) ée um sistema que integra conhecimentos, monitoramento e análise de dados em tempo real de aeronaves para determinar o status atual e futuras intervenções de manutenção com o objetivo de reduzir atrasos, cancelamentos e custos não previstos de manutenção. No entanto, o sucesso na operação deste sistema depende da confiança da informação reportada pelos sistemas de diagnóstico e prognóstico da aeronave. Este estudo tem como principal objetivo explorar comparativamente as principais metodologias para projeto de sistemas de diagnóstico no contexto de Gerência da Saúde de Aeronaves, com a finalidade de prover ao projetista condição de realizar o projeto mais adequado para uma aplicação específica.

No presente trabalho foi realizada uma análise da redução do custo operacional direto de uma aeronave de transporte comercial através da implementação do algoritmo de otimização de trajetória com o alcance fixo desenvolvido por ERZBERGER; LEE (1980). O algoritmo foi implementado em MATLAB 6.5R e as simulações foram realizadas utilizando-se um modelo de aeronave fictício. A função objetivo utilizada no algoritmo de otimização de trajetória ée a função custo, que inclui o custo do combustível e o custo de tempo. O algoritmo se baseia em uma aproximação que considera a trajetória completa como sendo constituída de três segmentos: a subida, o cruzeiro e a descida. Os três segmentos são otimizados levando-se em consideração a iteração entre os segmentos, diferentemente do procedimento clássico, que considera a otimização de cada segmento independentemente. O processo de otimização ée efetuado pela aplicação da teoria do controle ótimo e a metodologia utilizada para o cálculo da trajetória ótima com o alcance fixo ée derivada do Método da Energia. Os resultados obtidos através das instituições foram: os perfis de trajetória ótima e de velocidade, a altitude e a velocidade ótima de cruzeiro, o consumo de combustível, o tempo de viagem e o custo operacional direto. A máxima economia obtida com a otimização da trajetória atingiu 24,52% para viagens de longo alcance, a redução no custo operacional se torna menos significativa. Com o objetivo de inserir a otimização da trajetória de uma aeronave isolada dentro do contexto operacional foi abordado o sistema de controle de tráfego aéreo; apresentando os órgãos reguladores, a divisão do espaço aéreo, as regras de vôo estabelecidas e os serviços de tráfego aéreo. O sistema atual tem se tornado ineficiente devido ao forte crescimento do tráfego aéreo verificado nos últimos anos, gerando problemas que refletem em custo para as operadoras aéreas, tais, como: atrasos, estruturas de aerovias ineficientes e imposição de níveis de vôos que não são econômicos para a operação. Tais restrições impossibilitam as companhias aéreas de operarem os vôos nas trajetórias ótimas, o que causa perda de eficiência econômica e de competitividade. Foi realizada uma pesquisa de trabalho e projetos atuais que visam aumentar a eficiência do sistema de controle de tráfego aéreo. Os diversos programas e estudos proposto apontam para a reformulação do conceito de sistema de tráfego aéreo visando aumentar a flexibilidade de operações e redução nas restrições impostas pelo controle de tráfego aéreo a um mínimo necessário, apenas para garantir a segurança de vôo, ou seja, a aproximação do conceito denominado "Free Flight". Para viabilizar o novo conceito de tráfego aéreo seriam necessárias a implementação de novas tecnologias de comunicação e vigilância; a automação de muitos processos que atualmente são realizados pelos controladores e pelos pilotos; a distribuição de responsabilidades entre a tripulação na cabine de comando, os centros de operação das companhias aéreas e os controladores de tráfego, bem como o desenvolvimento de algoritmos eficazes de resolução de conflitos de múltiplas aeronaves. A aplicação da otimização da trajetória só será efetiva no ambiente do novo conceito de sistema de tráfego aéreo, onde as restrições operacionais são minimizadas e as operadoras aéreas têm a flexibilidade de escolher a rota desejada e efetivamente voar na trajetória planejada.

Este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo formal do teste de evacuação de emergência de uma aeronave e discutir a sua utilização na análise estatística do tempo final de evacuação para aeronaves. A importância desse trabalho fica evidenciada através da necessidade dos fabricantes de aeronaves em estimar o tempo de evacuação de cabine, pois esse tempo ée um requisito essencial para a certificação da aeronave. Para que um fabricante de aeronaves receba o certificado de homologação de um novo projeto de aeronave, ée obrigatório um teste de evacuação simulando uma situação de emergência onde todos os passageiros e os tripulantes devem evacuar a aeronave em tempo inferior a 90 segundos. Esse teste além de ser muito caro, expõe os participantes a riscos de se ferir gravemente. O modelo desenvolvido tem como finalidade atender aos requisitos impostos pelos orgãos homologadores e pode ser colocado sob sua apreciação com vistas à certificação de um novo modelo de aeronave.