Em sistemas de controle aeronáutico, aeronaves flexíveis são aquelas cuja dinâmica estrutural possui freqüências próximas às de corpo rígido. Filtros estruturais do tipo notch são tipicamente implementados quando existe separação suficiente entre o modo de maior freqüência da dinâmica de corpo rígido e o modo de menor freqüência da dinâmica estrutural. Entretanto, para aeronaves que apresentam maior flexibilidade estrutural, os filtros citados não são efetivos no seu papel. Neste trabalho, é descrito um modelo da aeronave flexível B1, disponível na literatura, que integra as dinâmicas de corpo rígido e flexível. Um piloto automático de altitude para aeronaves flexíveis é projetado utilizando duas técnicas de controle robusto: HIFOO (H8 Fixed-Order Optimization) e Loop Shaping. Estas técnicas são apresentadas, discutidas e seus resultados, comparados.

O presente trabalho tem por objetivo desenvolver um controlador não-linear baseado na técnica de inversão dinâmica para aplicação de controle de trajetória e velocidade de uma aeronave comercial. O estudo compreenderá o desenvolvimento de um modelo tridimensional da aeronave Airbus A300, uma breve apresentação da teoria da inversão dinâmica e sua aplicação detalhada ao modelo dinâmico desenvolvido. Em seguida, serão apresentados os resultados de simulações do sistema controlado sob diversas condições de vôo para fins de avaliação da eficiência do controlador.

O presente estudo tem como objetivo determinar a trajetória ótima de uma aeronave no segmento de decolagem, mais especificamente no segmento no ar, entre o descolamento e 35 pés de altitude. A trajetória ótima visa a obtenção do menor comprimento de decolagem possível para uma dada configuração, resultando em uma melhora no desempenho em pista da aeronave. Para obtenção da trajetória é utilizado o método de otimização, onde o controle de profundor é parametrizado em função da altitude através de uma razão de polinômios. A otimização tem como resultado os coeficientes da razão de polinômios que resultam no menor comprimento de pista. São impostas diversas restrições à otimização, com o intuito de se atender aos requisitos de desempenho estabelecidos pelos órgãos homologadores. O estudo é realizado com auxilio de um simulador de voo de engenharia, utilizado para análises de qualidade de voo de uma aeronave comercial de 110 passageiros. A decolagem é simulada considerando a falha de um dos motores, respeitando o procedimento estabelecido pelo requisito. Com base no resultado obtido, espera-se um ganho de até aproximadamente 100 kg no peso máximo de decolagem em uma dada pista, ou redução de 10 metros de pista para o mesmo peso.

O lançamento de carga em voo a baixas alturas, também denominado manobra LAPE (Low Altitude Parachute Extraction), é uma forma de abastecer tropas em solo e populações em missões humanitárias quando o ambiente não é propício para pouso. Essa manobra é realizada muito próxima ao solo e provoca uma grande variação do centro de gravidade da aeronave, o que a expõe à instabilidade. A instabilidade conjugada com a baixa altura caracteriza essa manobra como de alto risco, exigindo muita habilidade, experiência e esforço do piloto. Diante desse contexto, nesse trabalho foram implementados sistemas de controle a fim de diminuir a carga de trabalho do piloto e o risco envolvido na manobra. O lançamento de carga em voo foi modelado considerando variações no CG e variações da massa do avião. Duas técnicas foram utilizadas para a implementação do controlador: o método LQ e o método da linha de controle robusto H? Loop Shaping. Foram realizadas análises de robustez com respeito ao desempenho e à estabilidade na malha fechada do sistema para os controladores obtidos. A análise de estabilidade se baseiou nas variações paramétricas do modelo que consiste nas variações do CG e da massa. A análise de robustez com respeito ao desempenho foi realizada utilizando as funções sensitividade e sensitividade complementar além da análise da influência do vento estocástico no sistema, representado pelo modelo de Dryden.

O transporte de carga ocupa um espaço importante no cenário de aviação civil e militar. Do ponto de vista tático, é frequente na aviação de defesa a necessidade de aeronaves capazes de movimentar cargas relativamente pequenas com agilidade a zonas de conflito ou de difícil acesso. Em casos onde o pouso não é possível ou muito arriscado, o lançamento em voo pode ser uma solução adequada, embora leve a uma situação delicada do ponto de vista do controle da aeronave uma vez que tal operação acarreta uma variação rápida e de grande magnitude de diversos parâmetros ligados à estabilidade tais como centro de gravidade e momento de inércia. Uma solução baseada em técnicas de síntese robusta é proposta para a obtenção de uma lei de controle automático que leve em conta tal variação de parâmetros e seja capaz de garantir a estabilidade da aeronave durante a operação de extração e lançamento de carga. As especificações são explicitadas na forma de funções de ponderação escolhidas de forma adequada de maneira a permitir a síntese de um controlador robusto que respeite as restrições impostas ao projeto. A solução encontrada é avaliada através de análises de estabilidade e qualidade de voo.

A utilização de aeronave orgânica embarcada nos navios de guerra da Marinha do Brasil (MB) permite uma melhora substancial nas suas capacidades operacionais. A segurança de aviação na MB preocupa-se com os riscos inerentes às atividades de suas organizações, e atua na elaboração de defesas organizacionais por meio de diversas atividades de gerenciamento de risco. Este trabalho visa apresentar um método preditivo para classificação de risco em operações com aeronaves embarcadas. Para isto, foi utilizado o método multicritério de apoio à decisão ELECTRE TRI-C, onde são utilizadas categorias de risco completamente ordenadas, às quais as tarefas são designadas. Os atributos das tarefas são utilizados como critérios de avaliação. Como resultado, é obtida uma metodologia que ajuda no processo de tomada de decisão, possibilitando classificar o risco associado às operações aéreas. A classificação de risco permite o desenvolvimento de linhas de ação divulgadas a priori, como a definição do nível hierárquico apropriado para autorizar a realização da tarefa ou a condução de procedimentos de segurança específicos a serem realizados em função do nível de risco associado. Além disto, possibilita a modificação dos atributos da tarefa antes da sua realização, a fim de torná-la aceitável, caso a classificação de risco anterior tenha sido considerada inaceitável pela organização.

A Aviação de Segurança Pública e de Defesa Civil no Brasil é um segmento atuante e que demonstra contínuo crescimento de frota e demanda. As estatísticas de acidentes aeronáuticos envolvendo as aeronaves destes operadores evidenciam repetições e os respectivos Relatórios Finais das investigações apontam para alguns fatores contribuintes recorrentemente relacionados ao modo e forma de operação nas Unidades Aéreas. Neste contexto, esta dissertação objetiva analisar, em caráter exploratório, como a cultura organizacional policial vigente influencia na ocorrência de acidentes aéreos envolvendo aeronaves em missões de Segurança Pública e de Defesa Civil. Para tanto, utiliza-se uma abordagem qualitativa e adota-se a metodologia de estudos de casos múltiplos, representativos das missões executadas pelos mencionados operadores aéreos. Ao final, conclui-se que a atual cultura organizacional policial, desenvolvida a partir da formação dos Oficiais PM nas diversas academias militares estaduais, apresenta traços incompatíveis com uma atividade aérea que priorize a segurança operacional nesta atividade. A dissertação evidencia quais são as limitações do trabalho e propõe novos direcionadores de pesquisa para a continuidade do estudo.

O risco está presente em todos os componentes do cenário aeronáutico, e não poderia ser diferente com a prestação dos Serviços de Tráfego Aéreo e especificamente com o Controle de Tráfego Aéreo. Podendo ser definido como a quantificação da insegurança presente em uma determinada atividade, o risco ganha uma importância ainda maior no cenário do Sistema de Gerenciamento da Segurança Operacional, ao permitir a avaliação do sistema como um todo, além de verificar se o mesmo cumpre os padrões de segurança operacional para os quais foi projetado. Dentro do Controle do Espaço Aéreo Brasileiro, o risco ainda tem a finalidade de classificar as ocorrências definidas como Incidente de Tráfego Aéreo. Entretanto, os valores adotados atualmente, por se encontrarem próximos à faixa da operação normal (valores de separação radar regulamentar), são infringidos com certa frequência, o que denota a falsa sensação de um sistema com um nível de insegurança maior do que o real. O presente trabalho tem a intenção de oferecer, ao Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro, conceitualmente, um novo valor de avaliação, objetivo, que permita uma correta mensuração do risco, bem como o direcionamento correto e oportuno do esforço preventivo, estando a proposta adequada ao cenário da ICAO e alinhada com outros estados signatários desta organização.

O trabalho traz o desenvolvimento de um guia técnico de ação inicial para investigadores brasileiros de acidentes e incidentes aeronáuticos envolvendo aeronaves de asas fixas com objetivo de transformar as investigações realizadas pela autoridade aeronáutica brasileira mais técnicas e científicas. Além disso, persegue a adequação das atividades de campo do investigador encarregado por uma ação inicial de um acidente aeronáutico no Brasil com o que é recomendado e incentivado pela ICAO (International Civil Aviation Organization) para os seus países signatários e a incorporação da experiência já adquirida por diversas instituições e agências, mundialmente reconhecidas, no que se refere à investigação de campo de um acidente aeronáutico. Dessa maneira, busca-se a uniformização de conhecimentos científicos empregados por investigadores brasileiros que vão poder contar para consulta com um guia técnico, diminuindo a lacuna de conhecimento entre os poucos investigadores existentes, e trazendo um benefício técnico no aspecto reativo da prevenção de acidentes aeronáuticos no Brasil.

Este trabalho se propõe a estudar as possibilidades de aumentar a segurança de voo por intermédio de atualizações tecnológicas em helicópteros de segurança pública. O Esquilo HB 350/ AS 50, aeronave de concepção francesa montada no Brasil tem parcela majoritária na frota estuda e apresenta oportunidades de revitalização e integração de recursos para incrementar a efetividade. Esta avaliação não está restrita ao Esquilo, mas também é utilizável para outros helicópteros com as mesmas funções. O estudo de caso é a metodologia em uso para alcançar o objetivo. O primeiro caso é uma investigação do programa de atualização tecnológica da Marinha Americana desenvolvido no confiável helicóptero naval Kaman SH-2F Seasprite que é modificado para SH-2G Super Seasprite. O segundo estudo de caso é o da Polícia Militar do Distrito Federal, no qual o operador decide submeter seu único helicóptero modelo HB 350 B em AS 50 B2. São identificadas a viabilidade de tais procedimentos e seu impacto nas instituições. Anterior aos estudos de casos faz-se uma pertinente revisão teórica acerca da origem histórica da aviação de segurança pública. O aspecto do ambiente operacional, seu desenvolvimento e elementos de survivability da aviação de combate são adaptados a realidade brasileira e analisados sob um ponto de vista contemporâneo. Para abrir espaço às atualizações tecnológicas é considerada a importância da manutenção na segurança de voo e a experiência do uso do Health Usage Monitoring System em aviação militar e civil de offshore. O resultado é uma lista de recomendações e atualizações tecnológicas aos operadores e a aplicação de acessórios ideais para missões policiais bem como as prováveis consequências para a segurança de voo dos operadores que as adaptem conforme suas realidades e peculiaridades operacionais.