Neste trabalho é proposta uma melhoria no processo de projeto de placares que existe hoje na Embraer para a família de aeronaves Embraer 170/190, com a utilização de ferramentas DSM, lean e de reengenharia. Para verificação da melhoria do modelo proposto foi realizado um estudo de caso comparando o que ocorria normalmente em um projeto de placares com o que aconteceria com o modelo proposto. Foi realizada ainda uma simulação usando uma ferramenta computacional para verificação dos resultados esperados.

Este trabalho apresenta uma revisão dos problemas de qualidade de energia elétrica em que usualmente se fazem presentes em sistemas elétricos aeronáuticos, e aborda modelos para simulação de: efeitos indiretos causados pela indução eletromagnética existente devido ao acoplamento entre condutores; avaliação dos harmônicos gerados por conversores e sua propagação pelo sistema elétrico; quedas de tensão causadas por curto-circuitos e efeitos transitórios causados por chaveamento de cargas. No condicionamento das tensões e correntes foram utilizados filtros passivos, constituídos pela associação de resistores, indutores e capacitores, que são caracterizados de acordo com sua arquitetura e suas respostas em frequência. Tais filtros foram alocados a partir de uma metodologia baseada na teoria de estruturas, que considera as características da rede e suas cargas para obter a maior drenagem da(s) excitação(ões) indesejada(s) possível. Por fim, são relatadas as simulações realizadas, que ilustram a amplitude dos resultados que podem ser obtidos a partir da simulação dos transitórios eletromagnéticos e reforçam a boa performance da metodologia adotada.

No desenvolvimento de aeronaves, o critério para a escolha da técnica de simulação a ser aplicada em tal projeto está no compromisso entre o tempo necessário para obtenção dos resultados e a qualidade da solução. O projeto inverso, técnica que determina a forma do aerofólio que é responsável por produzir uma distribuição de pressão meta numa condição específica de escoamento, apresenta boa solução para um menor tempo comparando-se com o método de otimização. Porém o projeto inverso apresenta a desvantagem de necessitar que seja descrita a distribuição de pressão meta que produzirá melhor performance aerodinâmica, sendo que esta tarefa não é trivial mesmo para aerodinamicistas experientes. Existem modelos simplificados que auxiliam o aerodinamicista na prescrição da distribuição de pressão meta, e por serem empíricos buscou-se estudar suas limitações. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é validar os modelos paramétricos, de formulação semi-empírica e simplificada, utilizando soluções de maior fidelidade. A perspectiva deste trabalho é que, obtendo-se resultados positivos quanto a parametrização da distribuição de pressão, haveria a possibilidade de auxiliar o aerodinamicista no projeto inverso na tarefa de descrição da distribuição de pressão meta ótimo.

Este trabalho tem por objetivo efetuar uma análise ergonômica de poltronas aeronáuticas, que utilizam um mecanismo de reclinação conjunta, onde assento e encosto são reclinados simultaneamente, em comparação com o mecanismo convencional adotado pela indústria. Inicialmente serão revisados alguns conceitos fundamentais de ergonomia e antropometria que foram a base deste projeto, bem como aspectos biomecânicos da postura sentada. Em seguida, será feita uma apresentação da tecnologia de mapeamento de pressão, principal ferramenta utilizada neste trabalho. Esta tecnologia permite a análise individual dos mapas de pressão do assento e encosto, indicando informações pertinentes como picos de pressão, pressão média e área efetiva de contato. O estudo também contará com avaliações antropométricas feitas em ambiente 3D, utilizando a ferramenta Human Builder (do software Catia V5) que permite a edição e posicionamento de modelos humanos em ambientes simulados, tendo como foco a aplicação da proposta de reclinação conjunta nas aviações comercial e executiva, apresentando seus prós e contras. Concluindo este trabalho, os resultados numéricos serão comparados e validados pela análise subjetiva, comprovando o aumento de conforto proporcionado pela implementação da solução apresentada.

Os assentos aeronáuticos foram utilizados por mais de 5 bilhões de pessoas em 2008 (ICAO - órgão das Nações Unidas para a aviação civil). Dada sua grande utilização, pesquisadores devem buscar torná-los mais confortáveis e seguros. Este trabalho teve como objetivo estudar meios de avaliação de conforto em assentos aeronáuticos, por meio de revisão bibliográfica e apreciação de dois modelos de assentos por voluntários. Também visou fazer sugestões de melhoria no design de assentos para aumento do conforto oferecido. Foram revisadas as seguintes técnicas: análise ergonômica, aplicação de questionários em experimentos com voluntários, eletromiografia de superfície, cinemetria, análise de fluxo sanguíneo e mapeamento de pressão. Foram também revisados, para melhorar a compreensão das técnicas utilizadas, tópicos em anatomia, fisiologia e biomecânica do corpo humano. Durante trinta minutos, dez sujeitos sentaram-se em um modelo de assento aeronáutico e dez outros sujeitos sentaram-se em outro modelo. Os sujeitos foram filmados, instrumentados com eletrodos para captação do sinal eletromiográfico de superfície de quatro músculos das costas, responderam a questionários sobre conforto após 5 minutos do início do experimento e ao seu término. Os testes foram repetidos com uma modificação: a adição de um suporte lombar, para verificar a hipótese de que ele diminui o desconforto dos sujeitos. Os dois assentos foram analisados do ponto de vista ergonômico, e seus resultados comparados com as recomendações da literatura pertinente. A cinemetria, a análise de fluxo sanguíneo e o mapeamento de pressão não foram viáveis por restrições orçamentárias, de equipamentos e de prazos. Os resultados da análise ergonômica e dos questionários demonstraram que o suporte lombar melhorou o conforto geral dos sujeitos e diminuiu o desconforto sentido em regiões localizadas do corpo. Recomendações sobre o design dos assentos foram feitas. Os sinais da eletromiografia foram analisados e verificou-se que os dados obtidos eram formados somente por ruído; isto aconteceu porque, sem contração muscular voluntária, os sinais eletromiográficos tem amplitude muito pequena para serem captados. A análise da cinemetria encontrou problemas na detecção dos pontos de referência nos sujeitos e, por isso, não obteve conclusões.

O aumento da competitividade das empresas de transporte aéreo tem pressionado os fabricantes de aeronaves para desenvolver aeronaves cada vez mais e?cientes. Diversas propostas vem sendo estudadas ao longo dos anos como forma de suprir tal necessidade. Novos materiais, mudança da matriz energética, eliminação da sangria de motores junto com o conceito de aeronave mais elétrica, entre outros. Todas essas linhas de pesquisa convergem para um melhor desempenho da aeronave como um todo, levando os projetos de aeronaves ainda em sua fase conceitual a avaliar a adoção das tecnologias oriundas dessas linhas de pesquisa quanti?cando o impacto das mesmas no custo de fabricação, operação e manutenção da aeronave, sendo este um passo imprescindível para o sucesso do produto comercialmente e ?nanceiramente para o fabricante. De forma a se quanti?car os impactos utiliza-se dados e modelos validados através de ensaios em túnel, ensaios em vôo ou mesmo a partir de análises por CFD como forma de substanciar um modelo de aeronave, entretanto, muitas vezes tais dados ainda não se encontram disponíveis quando do início de um projeto conceitual de uma aeronave, então, como a?rmar que a utilização de uma tecnologia trará benefícios a um determinado projeto quando tal análise somente pode ser conduzida em fases mais tardias do desenvolvimento da nova aeronave? De forma a obter essa resposta é necessário desenvolver métodos aproximados por meio de modelos simpli?cados que avaliem qualitativamente e quantitativamente o uso de uma determinada tecnologia, sendo este, o objetivo deste trabalho no que tange o desenvolvimento de uma metodologia de avaliação do impacto do arqueamento variável no desempenho de aeronaves dotadas de sistemas de controle automáticos de comandos de vôo, de forma que ainda no projeto conceitual o uso do arqueamento variável seja levado em conta como mais uma variável de projeto.

O presente trabalho aborda o projeto do conjunto de trem de pouso de uma aeronave transônica. Para a execução da tarefa foram criados modelos parametrizados em Catia V5 R18. Os modelos possibilitaram a análise estrutural através do módulo de Análise e Simulação do próprio Catia. Puderam então, serem obtidas as tensões e deslocamentos presentes nos componentes do trem. As peças e conjuntos foram reprojetados e reanalisados, várias vezes, até adquirirem o formato desejado e suportarem as tensões impostas. Apesar do grande esforço computacional, o Catia apresentou resultados bastante satisfatórios e possibilitou a melhora do conceito inicial. Com relação ao trem de pouso, no geral, as peças reprojetadas apresentaram tensões menores que a tensão de escoamento, com exceção das juntas e uma concentração em uma dos componentes, em um determinado caso de carregamento.

Esta tese trata da aplicação da filosofia de Análise de Tolerância ao Dano (DTA) às aeronaves F-5E da Força Aérea Brasileira (FAB) lotadas no 1 Grupo de Aviação de Caça (GAC) da Base Aérea de Santa Cruz (BASC), visando estender as suas vidas operacionais. Apresenta-se a metodologia utilizada para a determinação das tensões atuantes nos pontos críticos da aeronave F-5E, isto é, as tensões nos locais onde é mais provável haver a formação de trincas, as quais podem levar a uma falha catastrófica estrutural por um processo de fadiga. Esta metodologia consiste basicamente da coleta de dados em vôo, pré-análise e redução destes dados e determinação de um espectro de tensões representativo da utilização da frota. Todos os dados foram obtidos de uma campanha de ensaios realizada em 1992 e 1993, conduzida pelo Southwest Research Institute, de San Antonio, Texas, Estados Unidos da América. Após a determinação do espectro de tensões é mostrado um exemplo de análise de crescimento de trinca para um dos pontos críticos da aeronave. Com a capacidade de realizar este tipo de análise, garante-se a integridade estrutural e a vida da aeronave pode ser estendida. Este trabalho mostra que o mesmo tipo de análise feita para o F-5E pode ser realizada para outros tipos de aeronaves, civis ou militares. Isto é bastante proveitoso para qualquer operador cujas aeronaves estejam chegando ao limite de suas vidas operacionais.

Por anos o voo dos insetos intrigou os seres humanos. Em alguns aspectos não encontra par entre os voos de outros animais, especialmente nas questões de desempenho e manobrabilidade. Devido a estas características e às deficiências de configurações convencionais de aeronaves em regime de baixo número de Reynolds, têm sido desenvolvidas configurações de micro veículos aéreos (MAVs) baseadas em insetos. Entretanto, ainda há muitos desafios que envolvem o estudo dos mecanismos relacionados com o voo dos insetos. Um entendimento maior destes mecanismos possibilitaria o desenvolvimento de MAVs mais eficientes e eficazes. Neste contexto, a eficiência do movimento periódico inspirado no voo dos insetos foi investigada utilizando duas metodologias: o modelo quase-estacionário e simulação numérica bidimensional. Verificou-se a influência do desvio em relação ao plano de batimento (stroke deviation) horizontal em uma situação de voo pairado, modelando a asa da mosca Drosophila melanogaster por um perfil elíptico bidimensional executando um movimento formando a "figura-de-oito". Novas equações cinemáticas foram propostas para representar a trajetória da asa de modo a permitir uma variação maior de parâmetros do movimento no eixo vertical, o que permitiu obter, por meio de otimização utilizando o modelo quase-estacionário, os limites teóricos da eficiência aerodinâmica. Com base nestas otimizações e em variação dos parâmetros cinemáticos, resultados obtidos por estudos anteriores foram explicados e verificou-se a possibilidade de redução de gasto energético no voo pairado por meio da implementação do desvio do plano horizontal. Simulações numéricas por dinâmica dos fluidos computacional foram realizadas para investigar esta possibilidade e notou-se que a potência do momento aerodinâmico adiciona uma parcela significativa à potência total, o que não é contabilizado no modelo quase-estacionário devido a simplificações. Posteriormente, concluiu-se que, nos casos estudados, as diferenças na eficiência não foram significativas e que, em razão de efeitos não estacionários, em especial a interação entre asa e esteira, a força vertical média se comporta de maneira contrária à prevista pelo modelo quase-estacionário. Finalmente, o mecanismo de captura de esteira foi analisado e foram identificadas mudanças significativas em seus efeitos, induzidas pelo desvio do plano horizontal, as quais puderam ser explicadas devido às alterações na cinemática do perfil.

Employing the probabilistic entropy methodology, one of the objectives of this work is to develop a robust and simple tool to be employed in the empirical analysis of airplane configuration and technology evolution. Two specific analyses were performed to validate the procedure. One is the evolution of civil aviation transportation in the jet age (1950-2006) and the other being the evolution of fighter aircraft during the period of 1914 to 2009. An extensive study was carried out in order to select the variables used to describe each aircraft. After the creation of the aircraft databank, the tool developed in the present work takes the variables as input do evaluate two important technological indexes: the convergence and the diffusion. Studies analyzing the combination of the diffusion and the convergence indexes, as well as the critical transition of the airplanes were conducted in this paper. The methodology herein developed can be highly helpful as a decision making tool to be used during the conceptual design phase of an airplane.