Na agricultura, existe a concorrência das culturas com as pragas. De forma a combatê-las houve a necessidade de criar um agente químico que no início era aplicado manualmente tornando-se mais tarde aplicado com avião, surgindo assim, a aviação agrícola. Atualmente, a aviação agrícola consolidou-se como serviço aéreo especializado e seu uso pode ser observado em todo o mundo. Todavia, há uma carência de trabalhos acadêmicos sobre o assunto. Assim, este trabalho objetiva uma primeira abordagem ampla do tema no Brasil, onde a aviação agrícola é de atribuição exclusiva da iniciativa privada, tendo como principal atividade a aplicação de fertilizantes e defensivos agrícolas, e para isto, reúne-se, em um só documento, as principais informações relacionadas a demanda, oferta e regulamentação da aviação agrícola no Brasil. No estudo da demanda por serviços destacam-se as principais informações sobre as culturas consideradas como potenciais bem como a distribuição espacial das áreas de plantio, além de outros fatores de influência. Neste trabalho, a análise da composição da oferta no País, caracterizada pela quantidade de aeronaves e de empresas prestadoras de serviço, tem como referência espacial a divisão por SERAC - Serviços Regionais de Aviação Civil. Procura-se, através de um modelo tradicional, estimar o tamanho da frota operante em horizontes futuros. Ainda em relação à oferta, apresentam-se as perspectivas no emprego de aeronaves com motor convertido para o combustível alternativo, o álcool hidratado. Outra questão levantada é a dos financiamentos para aquisição de novos aviões, o que permitiria uma renovação da frota operante.

O estudo se inicia com a definição dos conceitos da decolagem na qual se descrevem as fases da decolagem e as várias velocidades de referência regulamentadas pelo FAR 25. Segue-se o estudo com o modelamento matemático da decolagem através das equações que descrevem o movimento longitudinal da aeronave. Fazem-se, em seguida, simplificações do modelo longitudinal e, finalmente, comparações entre os resultados dos modelos. Os resultados obtidos desse modelo são as distâncias de decolagem e de aceleração e parada nas condições monomotora e bimotora. No modelo longitudinal são levados em consideração os coeficientes de estabilidade longitudinal do avião, enquanto que no modelo simplificado esses valores não são necessários. Porém, neste último, são necessários dados de ensaio em vôo do avião para que seja possível o cálculo da distância na fase de transição da decolagem. O principal objetivo é a comparação entre os resultados do modelo longitudinal que descreve a dinâmica do avião e os resultados do modelo simplificado, durante a decolagem. O modelo simplificado apresentou resultados satisfatórios, pois as distâncias de decolagem foram calculadas com dados de ensaios em vôo, ou seja, são resultados que refletem diretamente o desempenho real da aeronave. No modelo longitudinal observou-se, pelas variáveis ângulos de ataque, de arfagem e de trajetória, que a técnica de pilotagem é um parâmetro que afeta bastante a estabilidade da aeronave durante a decolagem. Foi necessário implementar um controlador PID para simular a técnica de pilotagem e garantir a convergência em termos de estabilidade do avião. Na comparação dos resultados observou-se que os dois modelos apresentam diferenças nas distâncias dos subtrechos do processo de decolagem, tanto no caso monomotor e bimotor. Essas diferenças podem ser atribuídas principalmente por não se considerar o efeito solo no modelo longitudinal. Além disso, no caso monomotor, não se considerou a assimetria de tração, que é um fator importante na dinâmica látero direcional do avião. Os estudos podem ser aprimorados em trabalhos futuros com a implementação do efeito solo e da modelagem da dinâmica látero direcional do avião.

Since the beginning of commercial operation twin-engine airplanes are limited to flying in a distance equivalent to 60 minutes, with one inoperative engine, from an airport. This limitation restricted for years the twin-engine operation on very important route such as the North Atlantic route, between United States and Europe. Based on requests from operator and aircraft manufactures during the 1980s the American aviation authority - FAA - issued an extension allowing the operation beyond the 60-minute rule. This extension was called ETOPS. With this extension the commercial operator of a twin-engine airplane should fly distances higher than the old one correspondent to 60 minutes distance, with one inoperative engine. Following FAA decision, several aviation authorities issued an extension for the 60-minute rule and ETOPS operation has been working as an extension of a regulation for more than 20 years. Because of this particularity, in 2000, FAA created a workgroup to discuss ETOPS operation and include its requirements within the official regulation (14 CFR), including the parts for product certification and operation, allowing that the airplane should be optionally certified for ETOPS operation, and its operation depending only on the operator certification. This dissertation details the FAA ETOPS rule and, at the end, demonstrate the EMBRAER airplane ERJ 190-100 capability for its operation.

A alta visibilidade dos projetos aeronáuticos e a grande importância de aspectos relacionados à segurança fizeram surgir regras para sua certificação por Autoridades Aeronáuticas. A complexidade dos projetos levou a indústria e as Autoridades Aeronáuticas construírem um processo de troca de informações para executar a demonstração e a verificação de cumprimento dos requisitos. Requisitos estes considerados como mínimos para assegurar níveis de segurança apropriados aos projetos aeronáuticos. A facilidade de se pautar tal processo através do controle do status da documentação técnica criou o processo de certificação orientado por relatórios. A alta aderência a esse processo documental em face à velocidade de mudanças no projeto colocou esse modelo sob questionamento. Esse trabalho apresenta uma forma de entender a dinâmica do processo de certificação usando as ferramentas da teoria de Dinâmica de Sistemas, de modo a identificar as relações de causas e efeitos e o comportamento no tempo das principais variáveis desse processo.

Aircraft development process is characterized by high complexity and ever-decreasing lead times throughout for shortening time-to-market as an outcome.Development delays experienced in single systems, systems integration and the occurrence of design oscillations (design non compliances identified during flight tests that demand re-design and new test campaign) represent the main threats for the aeronautical industry to accomplish the market and certifying boards schedules. It is usual that the precedent phases to flight tests experience some delays, but the dead line for the certification phase remains unchanged. Consequently, the flight tests campaign is compressed in terms of time length for avoiding the delays in the certification schedule. Planning and managing activities in this highly dynamic scenario are very difficult tasks. The choice of the correct approach is ultimately related to cost, time, quality and safety optimization.A tool that provides the flight-test managers with the possibility to simulate campaign scenarios is extremely welcome. This tool has to take into account the inherent characteristics of the flight-test, which are concomitant, asynchronous, parallel and non deterministic. Besides, this tool has to have a graphical, user-friendly interface, in order to make possible a visual modeling technique of the concurrent activities of the tests campaign. It has been searched and found that a previous analysis based in Operation Research followed by the implementation of models based in Colored Petri Net (CPN) and Stochastic Petri Net (SPN) allow for modeling the necessary characteristics mentioned above.This work describes a method based on Petri Nets theory for modeling the problem of flight tests process management for the aircraft certification. Essentially, there is a set of processes, which share a common pool of resources such as prototypes, flight test instrumentation and systems availability. Every process, by its turn, has a subset of processes (test points) that characterizes a hierarchical net.The simulation tool is therefore, an adaptation of the general Petri Net theory for flight test campaign planning and management. This work shows the necessary steps to render the adaptation possible. The designed planning tool has been used in a demonstration environment that represents the basic problems of a real certification flight test program as a case study. Comparing the conditions with and without the tool, it is possible to conclude that the risk of severe mistakes caused by faulty assumptions for time, cost value and safety can be reduced significantly, since a great number of "what if" scenarios can be checked.

Esta dissertação consiste no estudo e simulação de um sistema de oxigênio suplementar de uma aeronave executiva de pequeno porte, em especial de simulações do desempenho das máscaras utilizadas neste sistema, tão importantes para a segurança da operação das aeronaves em caso de despressurização das cabines. Após discussões e comparações entre as diferentes arquiteturas utilizadas nos dias atuais, definiu-se um sistema de oxigênio completo, adequado aos padrões mais utilizados atualmente em aeronaves executivas de pequeno porte. O desempenho do sistema e das máscaras foram avaliados através de simulações no software Flowmaster (versão 7 - Aerospace) com o objetivo de cumprir com os requisitos mínimos legais de fluxo de oxigênio para pilotos e passageiros. Considerando as características físicas e funcionais dos diversos componentes de um sistema típico de oxigênio, foram realizadas simulações em diversas altitudes de voo. Estas simulações forneceram quedas de pressão ao longo do sistema, desempenho dos diversos componentes do sistema, quantidades mínimas de gás oxigênio a ser transportado e, principalmente, características físicas e funcionais das máscaras utilizadas pelos tripulantes e passageiros. Assim, modelos de máscaras puderam ser desenvolvidos. Os resultados encontrados ficaram dentro das expectativas e são coerentes com os resultados de ensaios realizados em equipamentos reais fabricados por diversos fornecedores. Comentários sobre os resultados finais e sugestões de novos estudos baseados neste trabalho são, por fim, apresentados.