Paulo Celso Greco Junior.

No cenário internacional, ensaios em voo de veículos hipersônicos para o desenvolvimento da tecnologia e de armamentos foram realizados por EUA, China, Rússia, Índia, Austrália, e CE [1]-[16]. Limitações ao acesso tecnológico na área já são discutidas [17] e a extensão das limitações impostas será determinada pelas Nações que demonstrarem possuir domínio significativo da tecnologia durante as discussões dos tratados multilaterais. O Brasil é um dos poucos países, e o único na América do Sul e Central, que investem em PDI em combustão supersônica ("scramjet") para aplicações aeroespaciais. O COMAER mantém compromisso com o desenvolvimento dessa tecnologia estratégica desde 2008, com o financiamento do projeto Propulsão Hipersônica 14-X - PROPHIPER, executado pelo IEAV. A competência do IEAv nesta área é reconhecida internacionalmente. Esta proposta busca contribuir para a área, com foco principal em propulsão hipersônica a ar aspirado e está associada ao Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Propulsão Hipersônica a Ar Aspirado, INCT PRO-HYPER, aprovado no mérito em 2017. As instituições coparticipes também estão associadas ao INCT PRO-HYPER. Um dos objetivos do INCT é consonante com o estipulado no Edital PROCAD-Defesa: envolvimento de instituições de pesquisa militares e civis e Universidades em um assunto atual e de fundamental importância para que o Brasil possa ocupar uma posição de destaque no tema, com direito a discutir as questões associadas aos tratados de não proliferação. O número de pesquisadores atuando em áreas de interesse do setor aeroespacial, envolvendo Espaço e Defesa, é pequeno, fato conhecido e expresso no PNPD-2011-2020. O setor Espacial contava em 2011 com apenas 3400 técnicos (engenheiros, cientistas e outros profissionais de nível superior), e indicava uma carência imediata de 2000 especialistas. A carência aumenta desde 2011. A situação é ainda mais grave quando consideramos que o número de especialistas na área de hipersônica é da ordem de duas a três dezenas.

Estudos sobre a geração de ruído aerodinâmico de aeronaves e soluções para a redução do ruído aeroacústico.

O departamento de Engenharia Aeronáutica vem desenvolvendo pesquisas na área aeroespacial há quase 10 anos, e dentre elas duas apoiadas pelo programa Uniespaço resultaram nas defesas de mestrado dos alunos Marcos Vinícius Fernandes Ribeiro e Mateus Moreira de Souza. A presente proposta representa a junção e continuação das pesquisas desenvolvidas.
Os estudos em motores híbridos são um avanço nos conhecimentos já obtidos com motores foguete a propelente sólido, permitindo os estudos de diversas condições de operações encontradas nos motores a bipropelente líquido.
A combinação destes motores com os estudos em dinâmica de voo e controle de atitude de um modelo de bancada utilizando motores elétricos, já desenvolvidos, permite realizar experimentos controlados na área de controle de atitude de foguetes, utilizando um sistema propulsivo similar aos utilizados em foguetes atualmente.
Com o intuito de auxiliar no desenvolvimento dos controladores, uma bancada de testes será desenvolvida para fornecer dados suficientes sobre as características do motor híbrido, permitindo assim o desenvolvimento de modelos do empuxo do motor.
As informações obtidas serão utilizadas para desenvolver um simulador de voo de foguetes que permita estudar os efeitos das características no motor no desempenho global do foguete.
As atividades propostas neste projeto visam o desenvolvimento de recursos humanos e tecnológicos na área aeroespacial e seus resultados poderão ser utilizados em aplicações nos diversos centros de pesquisa aeroespacial brasileiros.

Este projeto, inserido no âmbito do Programa de Inovação em Ciência e Tecnologia Aeroespacial (Picta), visa investigar e desenvolver soluções aprimoradas para o problema de ruído externo presente em aeronaves. Pretende-se atacar o problema segundo três abordagens distintas, mas complementares em aeroacústica: aeroacústica computacional (CAA), modelos analíticos e empíricos, e ensaios em vôo e em túnel. A síntese do projeto é o desenvolvimento de metodologias de análise que possibilitem estimar a geração e propagação de ruído em aeronaves. A intenção é agrupar uma equipe acadêmica e técnica que tem se envolvido ao longo do tempo com problemas de aerodinâmica e, recentemente, em acústica, e proposto soluções particulares segundo uma das abordagens citadas. O que se pretende agora é integrar esse esforço, é aprofundá-lo explorando a complementaridade dos distintos enfoques, é, em última instância, responder, da melhor forma possível, às questões suscitadas pelo problema de engenharia concreto associado à geração e propagação de ruído em aeronaves. Deseja-se explorar a complementaridade de visões que as distintas abordagens proporcionam. Como resultado prático desse esforço deve-se efetivar novo patamar tecnológico que assegure o desenvolvimento e certificação de aeronaves tendo como um dos focos o ruído externo de modo a atender a legislação vigente, com níveis de ruído competitivos para a classe de novas aeronaves a serem desenvolvidas, sem penalizar o custo operacional direto (DOC). Vale ressaltar que a integração das abordagens é inédita no Brasil e muito recente no cenário mundial.

A pesquisa em modelagem geométrica servirá de base para os desenvolvimentos tanto em aeroelasticidade, quanto em reologia computacional e escoamentos com fronteiras livres. As pesquisas na área experimental terão o objetivo de validação dos modelos matemáticos e técnicas numéricas em aeroelasticidade.

O objetivo da pesquisa é a verificação dos resultados computacionais e experimentais no desenvolvimento de metodologias que visem à redução no consumo de combustível e aumento na eficiência da refrigeração do motor.

O método das fronteiras imersas será utilizado, juntamente com o método dos diferenças finitas, para análise de flutter de uma seção aeroelástica típica. O método das fronteiras imersas permite o uso de uma malha computacional retangular sem a necessidade de transformações conformais. Ele também permite que as fronteiras se movimentem sem a necessidade de modificação na malha computacional.

Estudos em propulsão, aerodinâmica, estabilidade e controle de foguetes de pequeno porte.

O objetivo da pesquisa é a aplicação de métodos existentes para correção de efeitos viscosos, na solução da equação potencial de pequenas perturbações em regime transônico, no domínio da freqüência.

Esta pesquisa envolve a construção de um modelo de aeronave, baseado no X-29, o desenvolvimento de um mecanismo de fixação do modelo ao túnel de vento, tipo rótula, e a implementação de um sistema de aumento de estabilidade longitudinal, através de um sistema de controle automático.

No presente projeto de pesquisa, as características aerodinâmicas, de estabilidade e de controle do 14-Bis são estimadas e analisadas. Os coeficientes aerodinâmicos e as derivadas de estabilidade e controle são obtidos através de métodos analíticos e experimentais.