Congresso SAE BRASIL 2013: Congresso e Exposição
Internacionais de Tecnologia da Mobilidade SAE BRASIL,
7 a 9 de outubro, Expo Center Norte, São Paulo, SP
Painel Aeroespacial. Tema-título: “Soluções Inovadoras
na Qualificação da Engenharia Aeronáutica Brasileira”
“Qualificação da Engenharia
brasileira no Desenvolvimento de
Helicópteros”
- a proposta do CNTH: Centro Nacional de
Tecnologias de Helicópteros –
Palestrante: Prof. Dr. Ariosto Bretanha Jorge
Coordenador - Programa CTH– UNIFEI
Universidade Federal de Itajubá (MG)
Email: [email protected] / [email protected]
Engenharia de Helicópteros no Brasil:
Introdução e Histórico
Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM
2
Engenharia de Helicópteros - Brasil
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
• Introdução
– Indústria de helicópteros como uma parte pequena,
especializada, da indústria aeronáutica
• Histórico
– iniciativas incipientes de desenvolvimento tecnológico
no ITA / CTA:
• quadrirotor convertiplano;
• Beija-Flor;
• grupo de pesquisadores em helicópteros no CTA:
iniciativa de montagem de uma linha de pesquisa em
engenharia de helicópteros no CTA a partir de um
grupo de trabalho e depois no ITA através de um
projeto integrado junto ao CNPq (projeto
HELIAT/HELITAC) (*)
(*) Fonte: apresentação Prof. Donizeti de Andrade (ITA)
no Seminário de Asas Rotativas, UNIFEI, 2011.
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
3
Eng. Helicópteros – Brasil (cont.)
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
Convertiplano
(1951 – 1953)
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
Projeto Heliat
(1987/1985)
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
Beija-Flor (1954-1965)
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
4
Setor de Helicópteros no Brasil: Indústria,
Operadores, Empresas de Manutenção,
Órgãos Governamentais
Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM
5
Setor Helicópteros Brasil
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
•
– Montadora de helicópteros: Helibras (grupo Eurocopter /
subsidiária EADS);
– Representantes de fabricantes: Sikorski, Agusta, Bell, ...;
– Fabricantes de componentes (ex: EMBRAER fabricando
componentes de helicóptero Sikorsky );
– Projeto com potencial de ser industrializado (AlphaOne, da
Brascopter);
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
Indústria
•
Operadores de helicópteros
–
–
–
–
•
Militares;
segurança pública;
civil: off-shore;
civil: aviação geral;
Empresas de Manutenção de helicópteros e componentes
– Empresas de manutenção dos fabricantes;
– Empresas de manutenção dos operadores;
– Empresas de manutenção de componentes e partes;
•
Órgãos Governamentais
–
–
–
–
ANAC-SAC;
DCTA-MD;
Órgãos Técnicos das FFAA (COPAC, DIRMA, DAerM, DMAvEx);
SENASP-MJ.
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
6
Setor Helicópteros Brasil (cont.)
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
Versão do projeto AlphaOne, da Brascopter, em 2011 (*)
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
(*) Fonte: Prof. Donizeti de Andrade
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
7
Desafios Tecnológicos para o
Desenvolvimento do Helicóptero
Brasileiro
Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM
8
Helicóptero Brasileiro: Desafios
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
• Desafios Tecnológicos para o
Desenvolvimento do Helicóptero Brasileiro
– conjuntos dinâmicos: motor, caixa de transmissão,
rotores principal e de cauda (mastro, cabeça, punhos,
pás), sistema de comando e controle;
– projeto mecânico, mecânica da fratura e fadiga, peças
sujeitas a cargas cíclicas, vibração forçada,
confiabilidade, fail-safe; safe-life;
– materiais e processos de fabricação; uso de materiais
compósitos; escala de manufatura (poucas peças, alta
qualidade aeronáutica, custos unitários altos);
– custo da aeronave: aquisição, manutenção,
depreciação (1 aeronave em 10 anos para asa rotativa
versus 1 aeronave em 25 anos para asa fixa);
– projeto aerodinâmico: aerodinâmica não estacionária,
interferências (entre pás do rotor principal; entre rotor
principal e de cauda; entre rotor principal e
fuselagem); parâmetros da aeronave mudam conforme
a condição de vôo (estacionário, voo a frente);
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
9
Helicóptero Brasileiro: Desafios (cont.)
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Desafios Tecnológicos para o
Desenvolvimento do Helicóptero Brasileiro
(cont.)
– ressonância no solo; ressonância em vôo;
– integração de sistemas; aviônica com flexibilidade /
adaptividade para melhor representar as diferentes
condições de vôo;
– dificuldade de simulações computacionais;
necessidade de resultados experimentais de ensaios
em vôo;
– aeronavegabilidade continuada; certificação
aeronáutica, safety assessment, segurança de vôo,
investigação de acidentes aeronáuticos;
– ...
• Conclusões /
Perspectivas
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
10
Desafios na Formação e Qualificação do
Engenheiro na Área de Aeronáutica com
Ênfase ou Especialização em
Helicópteros / Aeronaves de Asa Rotativa
Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM
11
Qualificação do engenheiro: desafios
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
• desafios na formação e qualificação do
engenheiro de mecânica e/ou aeronáutica
com ênfase ou especialização em
helicópteros / aeronaves de asa rotativa
– ênfase em diferentes disciplinas em relação ao
engenheiro de aeronáutica especialista em aviões /
aeronaves de asa fixa (ex: HUMS versus SHM);
– necessidade de especialização adicional em asas
rotativas, além da graduação (formação em cursos de
engenharia na área de aeronáutica mais voltada para
asa fixa; formação em cursos de engenharia
aeroespacial inclui asa fixa e espaço);
– necessidade de redirecionar o foco da formação
(formação na graduação vem privilegiando projeto
conceitual e ante-projeto de aeronaves, e menos as
tecnologias e o projeto detalhado de elementos,
componentes, sistemas);
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
12
Qualificação eng.: desafios (cont.)
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
Exemplo de sistema HUMS: EC-225 (*)
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
Fonte: Manual do sistema M’ARMS EC725
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
13
A Proposta do Centro Nacional de
Tecnologias de Helicópteros
Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM
14
Centro Nacional de Tecnologias para
Helicópteros: perspectivas
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
•
•
•
•
Proposta preparada por solicitação ABDI / MDIC.
Interesse do governo federal (MDIC, MCTI, MD, ABDI)
Interesse do governo de Minas Gerais (polo aeronáutico de asas
rotativas): SECTES-MG e SEDE-MG
Localização laboratórios e núcleos do CNTH:
–
–
•
Laboratório de Aerodinâmica e Motores Aeronáuticos:
–
•
Laboratórios: Pás e Conjuntos Dinâmicos; Estruturas Aeronáuticas;
Projeto de aeronaves e componentes
Laboratório de Integração de Sistemas de Defesa:
–
•
Laboratórios: Materiais e Processos de Fabricação Aeronáuticos;
Produção e Gestão de Aeronaves; Sistemas e Controle de Aeronaves
Laboratório de Projeto e Estruturas Aeronáuticas:
–
•
Laboratórios: Aerodinâmica; Motores Aeronáuticos; Biocombustíveis e
Combustíveis Alternativos.
Laboratório de Tecnologias Aeronáuticas:
–
•
Laboratórios: Parque Científico e Tecnológico de Itajubá – PCTI;
Núcleos de apoio: PCTI e futuro aeroporto de Itajubá.
Laboratórios: Simulação; Integração de Sistemas
Núcleos de apoio:
–
–
–
Núcleo de Formação e Capacitação de Pessoal
Núcleo de Certificação Aeronáutica
Núcleos de: Inteligência Competitiva e Competências Empresariais;
Estudos sobre Arranjos Globais de Asas Rotativas; Inovação,
Transferência Tecnológica e Empreendedorismo; Pré-Incubação
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
15
CNTH no Plano Brasil Maior
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
CNTH foi incluido em Abril/2013 na agenda AGENDA ESTRATÉGICA
SETORIAL DE DEFESA, AERONÁUTICA E ESPACIAL do PLANO
BRASIL MAIOR (*)
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
(*) Fonte: Plano Brasil Maior, Agendas Estratégicas Setoriais, Abril /
2013, Pág. 22
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
16
CNTH: objetivos e contribuições
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
Objetivos
Atividade
estratégicos
Resultados /
Impactos
Desenvolvimento de
helicóptero
brasileiro
Ante-projeto, projeto detalhado,
protótipos de ensaios em solo e
ensaios em vôo, certificação e
transferência para a indústria,
modificações técnicas e melhorias
de projeto da aeronave.
Domínio nacional de
todas as etapas do
processo de
desenvolvimento do
Helicóptero brasileiro
Pesquisa
básica e
aplicada
Pesquisa em aerodinâmica,
estruturas, conjuntos dinâmicos,
motores, sistemas.
Novos conhecimentos
(modelos, métodos e
técnicas)
Desenvolvimento
tecnológico
Pesquisa em aerodinâmica,
estruturas, conjuntos dinâmicos,
motores, sistemas
Novas tecnologias de
produtos, serviços,
processos
Inovação e
Transferência de
tecnologia
Participação em processos de
recebimento / transferência de
tecnologia em grandes contratos
de aquisição de aeronaves.
Domínio nacional da
inteligência do
produto, serviços e
processos.
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
17
CNTH: objetivos e contribuições (cont.)
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
Objetivos
Atividade
estratégicos
Resultados /
Impactos
Formação
de pessoal
Contribuição na graduação e pósgraduação, na área de interesse de
helicópteros, em colaboração com
cursos de engenharia, mestrado e
doutorado UNIFEI.
formação de profissionais
especializados para a
indústria. Banco de
problemas da indústria
para a academia.
Capacitação
de pessoal
Capacitação de engenheiros e técnicos
de interesse para a indústria
aeronáutica, no setor de helicópteros.
Profissionais de alto nível
de capacitação e
atualização
Serviços
especializados – setor
de
helicópteros
e aeronaves
de asas
rotativas
 Retrofit, remotorização e upgrade de
aeronaves existentes;
 Desenvolvimento, manutenção e
reparos de conjuntos dinâmicos;
Adaptações à condições de uso locais
 Análise de confiabilidade de
aeronaves e componentes, com
diagnóstico e prognóstico de falhas;
 Contribuição na investigação de
acidentes aeronáuticos.
Domínio brasileiro do
portfólio de serviços
complexos /
especializados de alto
valor agregado para a
indústria de
helicóptero
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
18
CNTH: objetivos e contribuições (cont.)
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
Objetivos
Atividade
estratégicos
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
Serviços
especializados –
outros setores
da indústria
 dinâmica de rotores, aerodinâmica e pás de
geradores eólicos;
 veículos não tripulados de asas rotativas
para o setores de energia (linhas de
transmissão) e de defesa.
oferta de serviços
especializados para
complexo de defesa,
automotivo, bio-etanol e
energias renováveis
Adensamento
da cadeia
produtiva
nacional no
setor de
helicópteros e
aeronaves de
asas rotativas
Contribuição para o desenvolvimento de
inteligência competitiva, competências
empresariais e arranjos produtivos no setor
através do relacionamento com a indústria –
fabricantes, montadoras e possíveis spinoffs, empresas de manutenção, operadores e
órgãos governamentais.
Domínio brasileiro de todas
as fases dos arranjos
produtivos do segmento de
helicópteros
Geração de
business startup de base
tecnológica
Transferência tecnológica de produtos,
processos e serviços para a indústria.
Processos de pré-incubação,
incubação e a ampliação de
empresas nascentes de base
tecnológica
Ampliação da
presença do
Brasil no
mercado global
 Helicóptero brasileiro
 Serviços especializados
 Patentes
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
Resultados /
Impactos
Contribuição para o aumento
da pauta de exportação
brasileira de alto conteúdo
tecnológico e valor agregado
nos complexos da indústria
aeronáutica e defesa 19
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
Conclusões / Perspectivas
Univeridade Federal de Itajubá - UNIFEI / IEM
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Conclusões / Perspectivas
• Engenharia de
Helicópteros no
Brasil: Introdução
•Setor de
Helicópteros no
Brasil: Indústria,
Operadores,
Manutenção,
Órgãos Governo
•Desafios
Tecnológicos para
o Desenvolvimento
do Helicóptero
Brasileiro
•Desafios na
Qualificação do
Engenheiro de
Helicópteros
• CNTH: Centro
Nacional de
Tecnologias para
Helicópteros
• Conclusões /
Perspectivas
• Formação / qualificação na área de aeronáutica:
necessidades específicas para o setor de helicópteros
– Em cursos de Graduação em engenharia (mecânica e/ou
aeronáutica);
– Em cursos de pós-graduação (strictu sensu ou
especialização);
• CNTH como fomento de Pesquisa e Inovação:
– Linhas de pesquisa especializadas;
– Projetos financiados por agências / órgãos
governamentais;
– Colaborações com universidades e empresas;
– Absorção / Transferência de Tecnologia;
– Desenvolvimento do Helicóptero Brasileiro;
– Fomento a criação de spin-offs;
• Perspectivas
–
–
–
–
Formação / Treinamento de pessoal;
Participação em processo de certificação de aeronaves;
Apoio governo federal: MDIC, MCTI, MD, MEC, ABDI;
Apoio governo de Minas (polo aeronáutico de asas
rotativas): SECTES-MG, SEDE-MG.
Congresso SAE BRASIL 2013 - Qualificação Engenharia Helicópteros
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