O conceito More Electric Aircraft (MEA) tem a finalidade de trazer ganhos de eficiencia para a aeronave. Os ganhos podem ser de redução dos custos de manutenção e de operação, de diminuição de peso da aeronave, menores consumo de combustível e impacto ambiental, entre outros. Esses ganhos são provenientes da substituição dos sistemas pneumáticos e hidráulicos por um sistema elétrico. O principal objetivo desse trabalho é a medição da confiabilidade de uma arquitetura MEA proposta, os outros ganhos deverão ser abordados em trabalhos futuros. Este trabalho apresenta a implementação do conceito MEA numa aeronave regional de 50 passageiros. O dimensionamento de arquitetura elétrica MEA levou em consideração como premissa básica a maturidade de cada componente e sua confiabilidade. A arquitetura elétrica MEA proposta é comparada com o sistema convencional utilizado na aeronave típica da mesma categoria. Os resultados mostram que a confiabilidade na arquitetura MEA é semelhante a da arquitetura convencional e apresentam a mesma ordem de grandeza, com exceção de um modo de falha hazardous que é introduzido na arquitetura MEA. Portanto, sob a ótica da confiabilidade, a arquitetura MEA pode ser aplicada em aeronaves de 50 passageiros.

Este trabalho tem como objetivo tratar da otimização da trajetória que uma aeronave descreve ao longo de uma missão de patrulha marítima de proteção de zonas econômicas exclusivas. É feita uma análise geral da trajetória, desde a decolagem até a patrulha e após a patrulha até o retorno para a base. A aeronave utilizada é uma aeronave fictícia, desenvolvida com fins unicamente acadêmicos pelo "Programa de Especialização em Engenharia", parceria entre a EMBRAER e o ITA. A otimização é feita separadamente em cada fase de voo. A subida após a decolagem e o cruzeiro até a região de loiter são otimizados de forma que seja obtido o máximo alcance e a altitude e a velocidade ideais de cruzeiro. A trajetória do loiter é feita de forma a varrer a região alvo com o máximo de tempo possível, consumindo o mínimo de combustível através da otimização da velocidade. A subida e o cruzeiro de retorno são análogos aos primeiros, porém, com os cálculos refeitos devido à menor massa da aeronave resultante da queima de combustível. Por fim, são feitas simulações a fim de ilustrar a trajetória da missão e o comportamento de algumas variáveis de interesse no desempenho da aeronave, além de analisar a influência do vento durante a fase de loiter. Todas as simulações são feitas utilizando o software MATLAB, da MathWorks.

Este trabalho apresenta uma análise estatística efetuada sobre dados a respeito de acidentes e incidentes (i.e. eventos) aeronáuticos, conforme registrados pelo NTSB, com ênfase no envolvimento dos contaminantes mais comuns ao ar da cabine. Algoritmo de Particionamento Recursivo (RPA), ou Indução de Árvore de Decisão, foi escolhido como o método de mineração de dados para a análise. Após uma visão geral sobre o funcionamento do sistema de condicionamento do ambiente de cabine, são apresentados os contaminantes mais comuns, listando seus efeitos sobre a saúde e concentrações aceitáveis. O envolvimento dos contaminantes nos acidentes e incidentes foi inferindo a partir das narrativas e conclusões associados a esses eventos. O monóxido de carbono esteve envolvido em um número significativo de eventos. Numa árvore feita a partir da ocorrência de fatalidade, seguindo o algoritmo de particionamento de forma a minimizar a impureza, a ocorrência de monóxido de carbono aparece apenas no sexto nível da lista (após cinco partições), indicando relevância muito baixa. Numa árvore feita a partir da ocorrência de monóxido de carbono, ao contrário, a ocorrência de fatalidade é o fator que desencadeia o primeiro particionamento, indicando relevância muito alta. O efeito drástico que a presença de monóxido de carbono tem no risco de morte num acidente confirma que os parâmetros estão relacionados. Concluiu-se que apesar de a ocorrência de monóxido de carbono aumentar drasticamente o risco de morte, sua influência na taxa de fatalidades como um todo é diminuta devido à raridade dos casos. Preponderam fatores de risco de exposição mais frequente. Os fatores que mais influenciam o risco de fatalidade, aparecendo próximos à raiz da árvore, são a gravidade do dano à aeronave, a ocorrência ou não de incêndio em solo, a condição de visibilidade, e o assento único na aeronave.

Este trabalho consiste na integração dos modelos computacionais já existentes de dinâmica de vôo, controle de vôo e de atuadores de superfícies de comando de uma aeronave em um sistema de simulação baseado na plataforma xPC Target do software Matlab. Esse sistema compreende um cluster de 4 computadores PC interligados. Um computador está encarregado da gerência dos demais e cada modelo é executado em um computador diferente, com comunicação via um barramento Arinc 429, um barramento CAN e um barramento próprio para Memória Compartilhada, além do barramento Ethernet para gerência. O objetivo é obter uma simulação distribuída mais realista do comportamento dinâmico de uma aeronave sujeita a distúrbios padrão e considerando-se também e dinâmica dos atuadores. Para tanto, foram investigados detalhes dos protocolos de comunicação dos componentes de hardware utilizados, avaliando-se inclusive os tempos de latência nos três barramentos de comunicação do cluster. Foram implementados modelos básicos para dinâmica da aeronave, para a geração do sinal de controle e simulação das perturbações. Procurou-se também apresentar os passos detalhados para que a continuidade do trabalho fosse estimulada, inclusive das ferramentas utilizadas do Matlab. Espera-se que o resultado deste trabalho venha contribuir para o estudo de futuros pesquisadores nas áreas de engenharia aeronáutica, controle e automação, propiciando um ambiente distribuído e realista de simulação.

Este trabalho demonstra um método de controle tolerante a falhas. O desejo de criar um sistema de controle que faça com que a aeronave tenha respostas similares às entradas do piloto com ou sem uma falha no sistema de comando de vôo requer um conhecimento das possíveis falhas e como tratá-las. O método proposto integra a aeronave, a lei de controle não linear utilizando a técnica backstepping e a alocação de controle. A técnica de alocação de controle faz com que a lei de controle possa ser projetada independentemente do método de detecção da falha e do projeto do controlador.

As baterias são componentes fundamentais para o funcionamento de qualquer avião, desde a partida elétrica dos motores de propulsão até o fornecimento de energia nos casos de emergência elétrica. Portanto é importante que o projetista conheça o comportamento das baterias que poderão ser selecionadas para uso no avião nas suas várias condições de operação - temperatura ambiente, corrente de operação e profundidade de descarga. Tipicamente os fornecedores de baterias aeronáuticas, através de um software proprietário, disponibilizam as curvas de tensão da bateria no tempo assumindo que a corrente de descarga e a temperatura são constantes e que a bateria está plenamente carregada. Este trabalho mostra como as curvas de tensão da bateria disponibilizadas pelo seu fabricante podem ser usadas para gerar um modelo de descarga da bateria e como esse modelo pode ser validado. De posse desse modelo o projetista pode simular o comportamento da bateria em várias condições de operação que não são possíveis com o software fornecido pelo fabricante, como por exemplo, temperatura ambiente, corrente de descarga variáveis e bateria parcialmente carregada. Como estudo de caso este trabalho gera o modelo de descarga para uma certa bateria aeronáutica de níquel-cádmio, valida esse modelo usando as curvas fornecidas pelo fabricante e simula o comportamento dinâmico da bateria em uma emergência elétrica para diferentes tipos de carga - resistência constante, potência constante e corrente constante. Os resultados da simulação são coerentes com os resultados esperados.

Automação de veículos é uma ciência que vem crescendo nos últimos anos, ganhando espaço no setor militar e, principalmente, nas áreas de monitoramento e segurança, tanto pessoal quanto governamental.Este trabalho desenvolveu um sistema de navegação e determinação de atitude inercial para aeronaves não tripuladas, baseado em sensores de baixo custo. Utilizaram-se acelerômetros, girômetros e magnetômetros para inicializar e determinar a atitude da aeronave durante o voo, definida pelos três ângulos de Euler, ?, ?, ?; e computada através da matriz de rotação DCM. Foram incluídos sensores para posicionamento via GPS e de informações atmosféricas de altitude-pressão e velocidade em relação ao ar. Para que seja possível extrair o máximo de precisão utilizando sensores de baixo custo, foi estudado o processo de calibração de cada sensor, sendo que parâmetros de correção foram calculados individualmente para cada sensor, em vez de utilizar-se dos parâmetros típicos fornecidos pelos fabricantes. Foi feito um voo de teste com o sistema de navegação embarcado em um aeromodelo, e os valores de cada variável puderam ser comparadas com as demais para que, efetuando-se o cruzamento de informações, se verificasse a correta execução do sistema implementado.

Aeroportos fazem parte dos sistemas de infraestruturas de circulação e transportes, que impulsionam o desenvolvimento e transformam cidades e regiões, possibilitando uma série de investimentos e crescimento regional. Por outro lado, a implantação de um novo aeroporto é decorrente, na maioria das vezes, das necessidades de desenvolvimento econômico de uma região. O crescimento econômico do Brasil contribui para as altas taxas de crescimento de demanda por transporte aéreo, e consequentemente, há a necessidade de adequação das infraestruturas dos aeroportos. Essa adequação engloba os acessos viários dos aeroportos, pois os sistemas de transportes e circulação são interligados. Caso a preocupação se atenha apenas com a capacidade dos terminais de passageiros, pistas e pátios, corre-se o risco de transferir o gargalo do sistema aeroportuário para os acessos viários, um subsistema desse conjunto. Possíveis restrições nos acessos viários dos aeroportos reduzem a média da velocidade da viagem como um todo, em função da parte percorrida em solo. Este trabalho tem como objetivo avaliar e obter um diagnóstico sobre a questão da acessibilidade viária dos aeroportos. Foram analisados os métodos de dimensionamento existentes na literatura e selecionados os considerados mais pertinentes para a aplicação. Aplicaram-se os métodos levando em conta as características do aeroporto, dos passageiros e as opções de modais de acesso existentes nos aeroportos. Através de um estudo de caso, apresenta-se a aplicação da metodologia utilizada no estudo no Aeroporto Internacional Salgado Filho - Porto Alegre, os resultados encontrados e as alternativas de soluções de possíveis problemas de acessibilidade existentes no aeroporto.

Este trabalho propõe uma nova abordagem para a análise dinâmica e projeto do Sistema de Controle do Veículo Lançador de Satélites (VLS). Esta nova abordagem, denominada Simulação Inversa permite obter as entradas de controle das tubeiras móveis do VLS de forma que o veículo siga uma pré-determinada trajetória. Atualmente os projetos são baseados em modelos teóricos e simulações diretas realizadas em computadores analógicos e digitais e por fim em uma simulação do tipo Hardware-in-the-Loop. A Simulação Inversa pode ser aplicada com o intuito de rastrear entradas responsáveis por comportamentos oscilatórios nas saídas temporais da Simulação Diretas. As dinâmicas não modeladas ou não consideradas podem ser apontadas na análise da Simulação Inversa visto que tais modelos podem ser implementados nas equações dinâmicas do veículo e em seguida colocados no processo de análise da simulação Inversa. A Simulação Inversa tem sido aplicada com frequência a veículos aeronáuticos e navais, mas nada ainda a respeito de aplicações em veículos lançadores ou de sondagem. Isso posto, esta nova abordagem aplicada às Equações do Movimento do VLS proporcionará uma nova ferramenta de análise no âmbito de Engenharia de Sistemas e de Sistemas de Controle, permitindo alterar características elétricas, mecânicas e aerodinâmicas do veículo.

O objetivo principal deste trabalho é apresentar uma proposta de metodologia de ensaio para motores foguete à propulsão líquida. Como Objetivo complementar sugerir quais ensaios preliminares devem ser realizados, cada qual com sua particularidade e importância, antes da realização do ensaio final. O trabalho apresenta para entendimento, considerações sobre a propulsão líquida e ao final realiza um teste a quente aplicando a metodologia proposta. São realizadas simulações com o uso de etanol com adições de água nas proporções 99,5%, 85% e 70% e são apresentados dados coletados necessários para se determinar o ciclograma de funcionamento do motor.