Este trabalho apresenta a aplicação da filosofia Total Heading Control System (THCS), que poderia ser traduzido como "Sistema de Controle por Proa Total", no projeto de um piloto automático látero-direcional para uma aeronave de 50 lugares, desenvolvida dentro do quadro do Programa de Especialização em Engenharia Aeronáutica (PEE) mantido pela Empresa Brasileira de Aeronáutica (EMBRAER) em parceria com o Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Tal aeronave possui estabilidade relaxada, o que permite melhorar sua performance através da redução das áreas das empenagens verticais e horizontais. No entanto, isso também confere ao avião uma má qualidade de vôo intrínseca. Isso significa que, caso o piloto automático seja desligado ou venha a falhar, o piloto terá sua carga de trabalho aumentada de forma significativa. O piloto automático projetado deve, portanto, aumentar de forma artificial a estabilidade da aeronave. Deve também proporcionar um controle mais amigável do avião através de sistemas de controle de vôo. O projeto das diversas malhas de controle foi realizado com o auxílio das ferramentas computacionais MATLAB e SIMULINK. Algoritmos de otimização foram exaustivamente utilizados durante todo o trabalho para o cálculo do equilíbrio e dos ganhos de realimentação. Os resultados obtidos com o THCS foram então comparados com os obtidos segundo os métodos mais tradicionais, amplamente difundidos na leitura. A análise comparativa foi realizada somente no domínio do tempo, ou seja, nas respostas temporais das variáveis de estado relevantes.

Este trabalho tem por objetivo estudar o emprego da metodologia de Projeto de Experimentos, empregando-se Quadrados Latinos na análise de vibrações em aeronaves de asas rotativas. São avaliados os efeitos devido ao rotor principal, na condição de vôo à frente, para emprego como ferramenta inicial de controle preditivo de manutenção e permitir o desenvolvimento futuro de sistemas de gravação de dados. Para tanto, identificam-se as freqüências de interesse que são transmitidas à fuselagem e desenvolve-se o processo de planejamento de experimento, monitoramento e análise de resultados, aplicando-se um modelo estatístico fundamentado na Análise de Variância com intervalo de confiança de 95%. O Projeto de Experimentos propriamente dito abrange três princípios básicos visando garantir a isenção de tendências nos dados obtidos: randomization, replication e blocking. Propõe-se então um método para análise de vibrações apresentando-se passos a serem seguidos permitindo o seu desenvolvimento em uma seqüência sistemática. Neste contexto, identificam-se as variáveis influenciadoras do processo, seus valores de interesse e emprega-se uma ferramenta que permita eliminar a influência de fatores indesejados, permanecendo apenas o efeito da velocidade, por ser conhecido. Em seguida, são efetuadas verificações da validade dos dados permitindo análises consistentes. A aplicação do método proposto é realizada através de uma modelagem computacional, empregando-se o software "R", para a avaliação do incremento de vibração das aeronaves Eurocopter modelo AS-355. Apresenta-se ainda um estudo preliminar para as aeronaves Sikorsky modelo Sea King, denotando a flexibilidade de aplicação em aeronaves com características diferentes, sendo de interesse a conclusão deste último em estudos futuros.

ÉE proposto um procedimento para a definição de sistemas de iluminação externa de aeronaves, considerando aspectos técnicos, econômicos, ergonômicos (fatores humanos), os pontos de vista do fabricante e do operador, além das interfaces com outros sistemas, tendo como balizamento o cumprimento das normas aeronáuticas internacionais correspondentes e a satisfação das demandas e necessidades do cliente. O procedimento ée aplicado a uma aeronave regional hipotética de 30 passageiros. O sistema mais adequado ée definido a partir de um compromisso de projeto que busca compatibilizar os menores custo, potência consumida e peso, além de maiores facilidades de inspeção, de manutenção, de instalação e de fabricação. O resultado da aplicação do procedimento ée comparado com o sistema atualmente em uso, evidenciando ganhos bastante significativos, como reduções no peso e no consumo energético, além de maiores disponibilidade e facilidade de manutenção.

O presente trabalho tem por objetivo modelar, simular e analisar um sistema hidráulico para uma aeronave comercial regional. Para isso, ée considerado o comportamento do avião em algumas situações distintas de vôo, como falha de uma bomba principal, atuação do acumulador, utilização da "unidade de transferência de potência" e diferentes condições de temperatura. Desta forma, ée efetuada a formulação matemática dos diversos componentes do sistema através das equações da Mecânica e da Hidráulica e em seguida, modelado pelo método de Grafo de Ligações, o que permitiu uma visão completa do funcionamento do mesmo. A partir deste modelo e por meio da plataforma AMESim ée possível desenvolver um outro modelo semelhante, simulando para as condições acima. Por fim, são feitas verificações de como o sistema se comporta.

Modelos para a previsão de ruído gerado por motores a jato, como turbofan de alta razão de bypass, são utilizados neste trabalho. Estes modelos, em conjunto com programas computacionais desenvolvidos no ITA, simulam a geração de ruído em cada componente do motor e, então, determinam o ruído total irradiado. Métodos empíricos são utilizados na determinação do nível de pressão sonora para cada banda de 1/3 de oitava, em função da direcionalidade da fonte de ruído e da distância do observador até a fonte. A importância da previsão de ruído gerado por motores aeronáuticos é ressaltada, sobretudo nos critérios que tangem a certificação de aeronaves comerciais. Os componentes principais a serem estudados são: fan/compressor, câmara de combustão, turbina e bocal propulsor (jato simples). Resultados para jatos simples são comparados com dados da literatura e para um motor tipo turbojato novo são obtidos. A simulação de funcionamento do motor completo, para gerar dados do escoamento para o cálculo do ruído, é comentada. Os dados de propriedades do escoamento e de projeto do motor são feitos de modo a obterem as informações necessárias a cada modelo de previsão de ruído. Os modelos utilizados para previsão de ruído de compressor, de câmara de combustão, de turbina e de jato simples são respectivamente NASA TM-195480, SAE ARP-876D, NASA-ANOPP e ESDU Item 98019. Um módulo capaz de calcular o nível de ruído produzido por um motor é incorporado ao programa de simulação numérica de funcionamento de turbinas a gás, sendo capaz de predizer os níveis de ruído em condições de operação fora do ponto de projeto. Espera-se, com isto, obter informações importantes sobre ruído, na fase de projeto do motor e/ou para subsidiar proposições para a sua redução.

Com o constante aumento da confiabilidade da tecnologia aeronáutica, as falhas que ocorrem devido a equipamentos ou materiais são cada vez mais raras e as principais causas de acidentes são atribuíveis, hoje em dia, ao ser humano. Assim, a habilidade para investigar, classificar e detectar os fatores humanos, que se encontram na origem de acidentes e incidentes, passa a ter importância central no esforço de se evitar recorrências ou ainda no estabelecimento de defesas, de modo a impedir que os "erros humanos" se repitam ou se propaguem. O objetivo deste trabalho foi estudar um software que fizesse a análise e classificação destes erros. A fim de se comprovar a aplicabilidade do programa, é feita também uma aplicação deste em um acidente aeronáutico ocorrido no Brasil, onde houvesse pelo menos um fator humano como uma das hipóteses prováveis para o acidente, e, cuja investigação já tivesse sido concluída pelo órgão investigador. Foi escolhido para tal aplicação o programa SERA (Systematic Error and Risk Analysis), que teve sua origem no objetivo de preencher o sistema HFACS (Human Factors Analysis Classification System). Sendo um programa de fácil utilização, o SERA conduz o investigador, através de perguntas simples e diretas, à emersão das falhas ativas do operador e das pré-condições nos diversos níveis da organização. O SERA provê também uma comparação das suas classificações com as do sistema HFACS durante a análise. A sequência estruturada da análise levou a evidência de duas falhas ativas no caso do acidente estudado. Ao final do trabalho faz-se uma breve comparação da classificação do SERA e do HFACS para este acidente.

O crescimento do mercado dos aviões executivos está em níveis excepcionais nos últimos anos. De acordo com pesquisas da fabricante de motores Rolls-Royce existe uma demanda prevista até 2025, de mais de 24000 novas aeronaves executivas de pequeno, médio e grande porte. Além do potencial de crescimento e a importância econômica do segmento, a complexidade e a diversidade tecnológica presentes tornam o mercado de aviação executiva um excelente universo de estudo. De forma a avaliar a evolução tecnológica desse segmento de mercado de aviação, desenvolveu-se uma metodologia de análise baseada na Teoria da Informação. A Teoria da Informação desenvolvida por Shannon (1948) a partir de seu artigo sobre a transmissão de dados através de um canal com ruído, possibilitou o desenvolvimento de teorias sobre a transmissão, compressão e codificação de dados. E através de alguns de seus conceitos fundamentais, ultrapassou os contornos da engenharia de comunicações tornando-se uma ferramenta multidisciplinar influenciando áreas como a economia, a matemática e a ciência da computação. Utilizando-se de alguns dos conceitos fundamentais propostos por Shannon Saviotti (1987) comprovou a relação entre o processo de evolução tecnológica e o desenvolvimento econômico e Frenken (1999) desenvolveu metodologias de estudo a respeito da dominância de projetos no mercado, em especial no mercado aeronáutico. Bosque (2006) propôs algumas melhorias ao trabalho de Frenken (1999). No presente trabalho, um banco de dados contendo 103 aeronaves lançadas no período de 1955 e 2007 foi criado. Nesse banco de dados 15 parâmetros de projeto definem a configuração de uma aeronave. Esses parâmetros foram avaliados com o objetivo de definir os projetos dominantes, o período de influência desses projetos no mercado, as tendências e as variações tecnológicas introduzidas no período estudado. Considerou-se ainda a influência do tempo de análise e dos parâmetros de projeto. A influência do tempo de análise foi determinada através da comparação dos resultados obtidos para intervalos de tempo de 2, 5, 10, 15 e 20 anos. A influência dos parâmetros de projeto foi determinada através da comparação dos resultados obtidos para a variação do tipo de motor, da carga alar e do índice de produtividade, o qual considera relação entre a velocidade, o alcance e a largura de cabine das aeronaves. Aeronaves como o Lockheed JetStar I, o Sabreliner, o Learjet 25, o Hawker Siddeley, o Challenger 600, o Gulfstream III, o Citation II, o Learjet 60 e o Gulfstream V destacaram-se como projetos dominantes do período estudado impactando seus sucessores de forma decisiva, definindo assim as trajetórias e os ciclos do processo de evolução tecnológica das aeronaves executivas. Nota-se que a metodologia de estudo da evolução tecnológica das aeronaves executivas, desenvolvida a partir de conceitos da Teoria da Informação, pode ser utilizada como uma ferramenta adicional ao projeto de aeronaves e ao estudo estratégico do mercado da aviação.

Com a finalidade de maximizar a vida útil dos equipamentos e minimizar os custos de operação e manutenção ao longo da vida útil de uma aeronave, a cada dia que passa operadores, fabricantes de aeronaves e equipes de manutenção têm demonstrado mais interesse em sistemas de prognóstico de falhas. Porém, para garantir a qualidade de um sistema de prognóstico de falhas é necessário garantir o acesso e a qualidade dos dados usados nos algoritmos de predição. Especificamente no caso de equipamentos eletrônicos, a quantidade de dados disponíveis para monitorar a degradação dos equipamentos geralmente é reduzida, aumentando as restrições para o prognóstico desses componentes. Este trabalho mostra a implementação de um algoritmo de prognóstico para as Display Units, que são componentes eletrônicos, em uma aeronave já existente, que não foi concebida para possuir funcionalidade de prognóstico para seus sistemas.

This work demonstrate the decision that lead the responsible team for the AL5 aircraft to recommend more dedicated study, on using composite materials on the constant section barrel of the fuselage, to the next design team. The recommendation where made after the mass comparison of a composite fuselage and an equivalent aluminum fuselage, both estimated through methodologies described on the books of Bruhn and Niu.

É apresentado um procedimento para a definição de sistemas de iluminação de emergência aeronáuticos que utilizam tecnologias inovadoras e não convencionais. O procedimento é aplicado à escolha do sistema de iluminação de emergência que utiliza tecnologia sem-fio. São considerados aspectos técnicos e econômicos, processo de certificação, maturidade do sistema, manutenção e instalação. O objeto de estudo faz parte de uma aeronave regional hipotética de 70 a 80 passageiros denominada MRJ-07, também serão analisadas mais três aeronaves denominadas NRJ-07, CRJ-07 e BRJ-07. O procedimento é aplicado para identificar e determinar as vantagens e desvantagens do sistema inovador em relação ao sistema convencional, atualmente utilizado na indústria aeronáutica.