Operações aéreas de segurança pública e militares em helicópteros são exemplos de atividades que requererem elevado desempenho do operador. Considerando esta natureza, e buscando aproximar-se do que lhe é, muitas vezes, iminente, este trabalho tem o objetivo de analisar a percepção dos pilotos sobre a carga de trabalho durante a execução de procedimentos de emergência em operações aéreas de helicóptero. Para isso, a pesquisa de campo se desenvolve em ambiente de treinamento de voo real e se utiliza, para avaliar a carga de trabalho, de instrumentos subjetivos - questionário, entrevista e NASA-TLX Scale- e de registros fisiológicos - Frequência Cardíaca (FC). Quatro cenários são delineados, que consistem em realizar procedimentos de emergência previstos no manual do helicóptero HB-350 "Esquilo". A amostra obtida por acessibilidade consta de 30 (trinta) pilotos voluntários, com experiência em diferentes tipos de helicópteros. As informações obtidas nos instrumentos aplicados, após analisados, apontam a T1 - Aproximação e pouso sem o funcionamento do sistema hidráulico - PSH, como tarefa de maior carga de trabalho global, e, também, considerada pelos instrumentos subjetivos, como de maior exigência física, o que é corroborado pelo dado fisiológico, juntamente com a T3 - Aproximação e pouso com pane de motor (apagamento) - PMp. Por outro lado, segundo a percepção dos pilotos, a T4 - Aproximação e pouso com pane de acionamento do R/C - PRCp, e a T2 - Aproximação e pouso com pane de comando do rotor de cauda (R/C) - PCRC, são consideradas as tarefas de maior exigência mental. O estudo clarifica a relação entre as diferentes cargas impostas ao piloto de helicóptero, quando em situação degradada do equipamento, e o seu desempenho, e, também, pode evidenciar a importância de treinamentos de emergência em helicópteros, deixando clara a necessidade de uma política nacional que fomente essa prática, principalmente no âmbito da aviação de segurança pública e militar. Assim sendo, é possível perceber um caminho a ser seguido para possíveis estratégias que minimizam efeitos negativos de situações degradadas que por ventura possam influenciar na segurança de voo das operações de helicópteros.

O serviço de resgate aeromédico, embora existente há quase cem anos, tornou-se na última década cada vez mais presente no nosso dia-a-dia, com o desenvolvimento dos grandes centros populacionais e com o surgimento de novas tecnologias. Com os acidentes de trânsito aumentando vertiginosamente, tomando ares de pandemia, as Secretarias de Segurança Pública tomaram para si a responsabilidade da execução do serviço, seja através dos Corpos de Bombeiros Militares, ou das Polícias Civil ou Militar. A maioria dos pacientes atendidos pelo serviço encontra-se em locais de difícil acesso, seja na zona rural, seja nas grandes cidades, o que justifica o uso mais frequente de aeronaves de asas rotativas, devido à versatilidade de voo e às condições de pouso nestes lugares. Tal tipo de transporte é considerado seguro e bastante rápido, permitindo assistência quase imediata aos acidentados ou doentes, viabilizando o salvamento de muitas vidas. O modelo esquilo A-350 da Eurocopter é o mais utilizado pelos órgãos de segurança pública no Brasil. O stress de voo também pode levar a sérias consequências, pois afeta, não só os pacientes transportados, como também a tripulação. A tripulação tem de estar bem preparada para conseguir controlar os seus níveis de stress, que podem comprometer, não só a qualidade da assistência ao paciente, como seu próprio organismo. Considerou-se que entre os principais fatores contribuintes para o aumento do nível de stress da tripulação estão a mudança de clima, a alimentação, as vibrações e os ruídos, a mudança de fuso horário, o baixo nível de umidade do ar na cabine e a fadiga. Foram estudadas as condições de segurança das tripulações, com foco na ergonomia postural dentro da cabine, que influencia diretamente na condição de pronta- resposta ao paciente de vez que o espaço físico é limitado para que os médicos e assistentes possam realizar algumas manobras de socorrismo.

Nesta pesquisa são estudados os efeitos provocados pela perda de potência líquida através do rotor de helicópteros monomotores ocasionando o regime de operação conhecido como auto-rotação. São deduzidas as equações correspondentes desde o momento em que ocorre a perda de potência até quando o regime de auto-rotação já está estabilizado. Para o estudo realizado, faz-se uso das teorias da quantidade-de-movimento e do elemento-de-pá. Também é apresentado um modelo semi-empírico para o traçado do "diagrama altura versus velocidade". Nele estão demonstradas as regiões nas quais o vôo da aeronave fica restrito no caso da auto-rotação. Análises qualitativa e quantitativa do estudo realizado são levadas a cabo por meio de comparações dos resultados obtidos neste trabalho com os obtidos por diversos autores e disponíveis na literatura.

Este trabalho analisa a estabilidade em "flutter" de pás de rotores de helicóptero em vôo pairado. Inicialmente, descrevem-se as fontes de acoplamento dos vários modos de vibração da pá de um helicóptero e as possíveis instabilidades advindas destes acoplamentos. A teoria correspondente à instabilidade em "flutter", resultante do deslocamento do centro-de-massa do elemento-de-pá em relação ao eixo de mudança-de-passo, é apresentada em detalhes para os casos de uma pá rígida e flexível de um helicóptero em vôo pairado e com excentricidade de batimento. As equações de movimento acopladas de ambos os casos são implementadas computacionalmente e os resultados numéricos das fronteiras de estabilidade em divergência e "flutter", obtidos para o caso da pá rígida, e dos diagramas de freqüência e de razão-de-amortecimento, obtidos em função do centro-de-massa equivalente para os casos da pá rígida e flexível, são comparados com os dados apresentados nos relatórios de homologação de uma aeronave recentemente certificada pelo Instituto de Fomento e Coordenação Industrial do Centro Técnico Aeroespacial.

O voo autorrotativo de helicópteros monomotores apresenta peculiaridades tanto em termos de desempenho, quanto em qualidades de voo. Essa pesquisa aborda essas especificidades, sob a óptica dos processos de certificação, especialmente nos baseados nas normas FAR-27, com foco nos fatores humanos da segurança de voo. São descritos diversos fatores que influenciam decisivamente na carga de trabalho a que o piloto fica sujeito durante uma falha do motor e as ações necessárias para se realizar um pouso seguro em autorrotação. São propostos requisitos, que se aplicados nos processos de desenvolvimento e/ou aquisição de helicópteros dessa categoria, aumentam a segurança de voo e diminuem a carga de trabalho dos pilotos, durante um evento real de falha do motor. Foram estudados os requisitos, relacionados com os alarmes naturais e artificiais; os desbalanceamentos aerodinâmicos, especialmente nos instantes que seguem à falha do motor; o tempo de reação do piloto e a velocidade de abaixamento do comando coletivo. Já a metodologia de determinação das áreas inseguras do diagrama de altura por velocidade, a "curva do homem morto", é investigada, quantificada, comparada com as principais normas internacionais e validada em uma campanha de ensaios em voo, realizada em uma aeronave AS-350 da Força Aérea Brasileira, levada a cabo por pilotos e engenheiros de prova do Instituto de Pesquisas e Ensaios em Voo (IPEV) do DCTA. Esses estudos permitem a determinação da metodologia para definição de requisitos quantitativos do voo autorrotativo de helicópteros monomotores, com a finalidade de se diminuir os acidentes catastróficos resultantes das ações inadequadas dos pilotos durante o voo autorrotativo, bem como assessorar as autoridades envolvidas no processo de aquisição, desenvolvimento e certificação dos novos helicópteros de instrução das Forças Armadas Brasileiras.

The aeronautical industry, more precisely the aircraft manufacturing sector, is a demanding business area in which the design development cycles are continuously shrinking whilst the technical requirements are becoming more stringent due to the fierce competition. The present work considers the adoption of the multidisciplinary design optimization concept, which is also known by the MDO acronym, as a way of adapting to this new reality. In the MDO concept, the design is performed in a concurrent fashion through the integration of the engineering processes in environments know as ``frameworks';';. The work presents the development of a set of tools that can be adopted as numerical procedures inside existing frameworks or they can be coupled to create the basic structure of an open MDO framework, focused in aeronautical engineering and with special attention to aerodynamic design problems. These tools are embedded in different modules and they are employed in a series of study cases focused in aeronautical applications. These studies have shown how aspects associated with the choice of the geometrical parameterization and the upper and lower range limits of the parametric variables can yield different geometries during the optimization process. Moreover, the present work shows that only those geometric parameterizations that consider high order polynomials can guarantee that the same final geometry is achieved at the end of the optimization process. The increase in the polynomial order leads to optimized solutions with lower drag coefficients. The aerodynamic optimizations performed with a neural network have shown the benefits that the approximation methods can provide in terms of computational cost. The complete set of tools developed during this work can contribute to improve the capability of the Computational Fluid Dynamics group at Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) and at Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) by the incorporation of this open environment for analysis and multidisciplinary optimizations. These tools can become an initial structure focused in a collaborative research activity between academia and industry.

Esta pesquisa tem como objetivo avaliar, por meio de simulação, os benefícios da introdução de um novo sistema de vigilância (ADS-B) em uma área de controle de aproximação (APP) dedicado para a aviação de transporte offshore de helicópteros, na região petrolífera da Bacia de Campos. Para tanto, utiliza-se o software RAMS-PLUS, ferramenta de simulação desenvolvida para estudos para o lado-ar dos aeroportos e análise de circulação de tráfego aéreo. O escopo da pesquisa foi elaborado através de levantamento de dados de tráfego aéreo do APP de Macaé, área responsável pelo gerenciamento de tráfego aéreo da região, e do levantamento do banco de dados da empresa INFRAERO (através do sistema SGTC) e da empresa de energia PETROBRAS - PETRÓLEO BRASILEIRO S.A.. Após a etapa de validação do modelo de simulação, foram elaborados cenários de sensibilidade (alteração na distribuição dos horários de decolagens, e aumento da demanda de voos), e os resultados foram avaliados através de três métricas: atraso no horário de decolagem, atraso do tempo do voo em rota e consumo de combustível. O cenário ADS-B apresentou a média de atrasos em decolagem 16% inferior ao cenário atual, ou seja, resultou em uma redução média horária de 8,4 minutos. Com relação à métrica de atraso em rota, o cenário ADS-B mostrou-se 43% mais eficiente do que o cenário atual. Estimou-se uma redução média anual de aproximadamente 39,8 mil minutos em função da redução da separação horizontal em rota. Em relação ao consumo de combustível, os resultados apontam uma redução média anual de R$ 1,31 milhões, ou seja, aproximadamente 682,9ton QAV/ano.

Propõem-se uma solução exata e outra aproximada para o problema de valor de contorno que descreve a flambagem linear de painéis cilíndricos circulares axialmente comprimidos com reforçadores nas bordas retas. As condições de contorno diferem das condições clássicas de apoios simples, comumente admitidas em projeto, pelo fato de considerarem a torção resistida pelos reforçadores. As equações linearizadas de Donnell, desprezando a flexão antes da flambagem, são empregadas. As soluções exata e aproximada derivam-se dos métodos de Lévy e Galerkin, respectivamente.

O desempenho satisfatório de uma aeronave depende do bom desempenho de sua instalação motora e do projeto aerodinâmico. No entanto, as informações descrevendo as características de desempenho de motores instalados em uma aeronave são, na maioria das vezes, restritas ao fabricante/país desenvolvedor da tecnologia. Alguns indicadores da condição de desempenho de helicópteros e sua instalação motora são a potência de saída e o combustível consumido pelo motor. Usualmente, as informações de desempenho do motor são obtidas a partir de ensaios em bancada, ou seja, no solo, onde, na maioria das vezes as perdas de instalações não são representativas daquelas observadas em voo. Esta pesquisa tem como objetivo geral estimar o desempenho em voo de motores turbo-eixo instalados em helicópteros. Para atingir este propósito, o H-225M da fabricante Airbus é utilizado como helicóptero-exemplo. Os objetivos específicos deste estudo são: (i) determinar os parâmetros aerodinâmicos e propulsivos influentes no desempenho da instalação motora em sua plataforma final (helicóptero); (ii) elaborar um experimento para a coleta de dados de desempenho em voo; (iii) analisar os resultados utilizando Análise de Variância (ANOVA); (iv) obter um modelo matemático para o consumo e potência de saída do motor e verificar a capacidade de previsão deste modelo aos resultados experimentais. O método apresentado nesta pesquisa permite estimar, monitorar e simular o torque de saída e o consumo de combustível pelo motor mesmo em condições de potências parciais aplicadas, independente da condição de voo. O resultado pode ser utilizado ainda na produção de gráficos de consumo e potência do motor no voo à frente para o manual de operação de um helicóptero.

El presente trabajo de investigación tiene por objeto de mejorar la política pública en lo concerniente a la seguridad ciudadana, que se ha convertido en un problema público dentro de los ciudadanos a nivel nacional. Es por ello que la implementación de helicópteros dentro de la Policía Nacional del Perú, para combatir la seguridad ciudadana es una de las alternativas que han dado resultados tanto en países desarrollados como subdesarrollados, tal es el caso comparativo que se realiza con la Policía Nacional de Colombia, y sus nuevas estrategias e implementación que le ha otorgado el gobierno central de dicho país dentro de su planeamiento estratégico anual, esto les ha servido para desarrollar un servicio con mayor efectividad y capacidad de respuesta inmediata ante las diversas modalidades de delitos que se perpetran dentro las principales ciudades de Colombia. Siendo esta la justificación que la presente investigación tiene por meta, enfatizar el uso de helicópteros equipados con tecnología de punta para desplegar un mejor servicio de seguridad ciudadana para la población peruana. / Tesis