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PROJETO PEQUI A JATO AERODESING Autores: Clinton Ferraz de Morais Elias Raih Ferreira de Moraes Hugo Silva Cantanhede Isabella Inácio Alvim de Resende Fraga Jean Carlo Silva José Rodrigo de Oliveira Julho Cesar Barbosa Matheus de Oliveira Barbosa Murylo Turibio Barros Nélio Vaz Resende Pedro Henrique Ramos de Lima Raphael Moreira de Farias Renato Franklin Cavalcanti Martins Medeiros Silane Neves da Silva Leonardo Rodrigues Carvalho Cambuim Tutor: Prof. Dr. José Luiz Oliveira Pena. GOIÂNIA 2012


“O homem vangloria-se de ter imitado o vôo das aves com uma complicação técnica que elas dispensam.” Carlos Drummond de Andrade


Sumário 1.Apresentação .................................................................................................................................................. 5 2.Conhecendo o AeroDesign..............................................................................................................................6 3. Estratégias Adotadas.......................................................................................................................................7 4. Plano de Trabalho.. .. .......................................................................................................................................7 Etapa 1: Estudo Bibliográfico ....................................................................................................................... 8 Etapa 2: Planejamento do Aeromodelo ......................................................................................................... 8 Etapa 3: Construção do protótipo .................................................................................................................. 9 Etapa 4: Estruturação e formação da Equipe: Ingresso de novos membros. ................................................. 9 5. Cronograma ..................................................................................................................................................10 6.Como ser nosso Parceiro................................................................................................................................11 7. Bibliografia consultada ................................................................................................................................ 13


1.

Apresentação

Pensar, calcular, projetar, desenhar, transformar rascunhos em produtos, motivados por esses objetivos nós estudantes de Engenharia nos propomos a realizar esse projeto. Trazendo um retorno ao investimento em nós concedido em forma de tecnologia, em forma de uma paixão em forma de um robby através de protótipos de aeromodelos. Protótipos deram origem a roda, a bicicleta ao carro, a caminhões a aviões e a toda a estrutura tecnológica que nos proporcionam tanto conforto. A aeronave suíça movida a energia solar Tanto, no encurtamento de distâncias, quanto no transporte de mercadorias, muito embora as soluções até agora utilizadas tem se tornado-se mais e mais onerosas. A cada dia sofremos com os congestionamentos no trânsito, dificuldades de locomoção cada vez maiores e o que fazer? Ao olharmos para o céu encontramos a resposta. Um mercado potencial se encontra em cima de nossas cabeças e tem ainda muito a se desenvolver, tanto em âmbito regional, nacional ,quanto mundial. O desenvolvimento de aeronaves, de novas tecnologias que visam economizar recursos, aumentar os ganhos energético só surgem através do investimento em conhecimento. Investimento onde surgem as grandes invenções, as grandes patentes e os grandes benefícios as pessoas, consequentemente ao empreendedores. Não obstante aos benefícios, é evidente que competições proporcionam uma motivação extra para o trabalho e para produção tecnológica. Fato comprovado que os maiores desenvolvimentos tecnológico se deram em épocas de grandes guerras. A SAE (Society of Automotive Engineering) promove esse campo de batalha entre as instituições de Engenharia do Brasil e do mundo. Equipes nacionais e internacionais batalham intelectualmente dentro do Centro Tecnológico da Aeronáutica em São José dos Campos. Dente as 100 equipes não há nenhuma do estado de Goiás até o presente momento, nós propomos a ser os pioneiros em Goiás a comprar essa batalha! Agora, Como lutar sem armas? Como vencer sem alianças? Como guerrear sem estrutura? Somente conseguiremos se caminharmos juntos. Analise nosso trabalho, nossas propostas e seja nosso parceiro! 5


2.

Conhecendo o AERO DESIGN

A competição SAE AeroDesign (Society of Automotive Engineering) foi realizada nos Estados Unidos a partir do ano de 1986. Após a criação da SAE Brasil em 1991, esta competição passou a integrar o calendário de eventos estudantis nacionais a partir do ano de 1999. [SAE Brasil, 2011]. Ao longo dos seus 12 anos de existência notase uma constante evolução na qualidade técnica e quantidade dos projetos apresentados. A evolução qualitativa foi decorrente das exigências técnicas impostas nos regulamentos, já o aumento das equipes e instituições participantes foi decorrente da maior divulgação do evento junto à comunidade acadêmica de engenharia. Os avanços alcançam várias áreas, tais como: qualidade construtiva, ferramentas empregadas, técnicas e inovações desenvolvidas pelos participantes. Certamente essa evolução trouxe reflexos positivos no perfil profissional dos discentes participantes que obtiveram maior aprendizado e uma formação profissional mais sólida. A competição é composta basicamente de três fases: na primeira são realizadas provas estáticas nas quais são avaliados os seguintes quesitos: inovação tecnológica, projeto computacional, análises dos protótipos via modelos matemáticos e computacionais; Na segunda fase da competição, que poderia ser denominada de fase dinâmica, os pequenos aeromodelos devem levar em um compartimento de carga a maior carga útil possível, pousando após um voo sem a ocorrência de danos. Na terceira acontece a apresentação oral do relatórios e do protótipo. O projeto constitui um programa com fins educacionais que visam um melhor desenvolvimento dos aspectos teóricos e práticos envolvidos nos cursos de graduação em engenharia, bem como na formação técnico-profissional dos futuros egressos. Além disso, a competição estimula nos alunos a experiência do trabalho em equipe, estimulando o trabalho colaborativo, a liderança, o planejamento e a capacidade empreendedora nos mesmos. Outro ponto a ser levado em conta é que a participação de uma equipe na competição SAE AeroDesign proporcionará uma divulgação e representatividade em nível nacional, talvez mundial dos parceiros desse projeto. O projeto AeroDesign busca trazer aos estudantes o que seria a realidade de elaboração de um projeto na área de engenharia, visando promover no aluno características como: planejamento, liderança eficaz, trabalho em equipe, análise logística, habilidades de comunicação, habilidades de interpretação, criatividade, desenvolvimento de estratégias de marketing. 6


3.

Estratégias adotadas.

Formação da Equipe. Tendo em vista que o desenvolvimento do projeto requer dedicação especial, indo geralmente além das atividades curriculares comuns, optou-se por envolver os alunos que possuem interesse e disponibilidade de tempo. A equipe será constituída de no máximo quinze (15) integrantes os quais deverão adquirir conhecimento teórico visando projetar, construir o protótipo, efetuar a divulgação do trabalho com as empresas da região, buscar contatos com construtores e praticantes do robby do aeromodelismo. 4. Plano de Trabalho Para atingir o objetivo específico de construir um protótipo de aeromodelo de avião cargueiro para participação na competição SAE/Aerodesign foi delineado um plano de trabalho composto por cinco etapas. Uma das fases mais importantes, a qual poderíamos comparar ao alicerce de uma construção é a aquisição do conhecimento teórico necessário, o qual será feito mediante o estudo da bibliografia que contempla os conceitos básicos presentes nas áreas de Mecânica dos Fluídos, Materiais de Construção, Resistência de Materiais e Elementos de Máquinas, Dinâmica, dentre outros. A cada quinzena, serão avaliados os avanços obtidos por meio de seminários a serem apresentados por parte da equipe a respeito dos temas estudados. Findo o estudo bibliográfico, os participantes desenvolverão o seu primeiro projeto de protótipo e os relatórios referentes ao mesmo, na etapa de Planejamento do Aeromodelo. Após a conclusão da fase de projeto, e de posse de uma estimativa de gastos mais realista, serão implementadas ações com o objetivo de buscar os contatos e recursos necessários para a construção do protótipo,para a inscrição, hospedagem e participação da equipe na competição SAE/ AeroDesign

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Etapa 1: Estudo Bibliográfico Os livros adotados serão Fundamentos da Engenharia Aeronáutica: Aplicações ao Projeto SAE -Aerodesign e Introdução ao Projeto Aeronáutico: Uma contribuição á Competição SAE Brasil Aerodesign. O estudante que ingressar na equipe terá uma visão geral de todas as áreas para a construção do aeromodelo, podendo ao término do estudo bibliográfico, se especializar em uma determinada área de atuação. Poderíamos dividir o Estudo Bibliográfico nos seguintes grupos: Fundamentos de Aerodinâmica, Propulsão, Análise de Desempenho, Equilíbrio e Estabilidade, Análise Estrutural, Regulamentação Aeronáutica, Metodologia de Projeto. Não obstante quanto aos conhecimentos base para o projeto deve-se estar atento quanto ao regulamento da competição. Pois os pontos principais devem ser criteriosamente respeitados e elaborados durante todo o projeto.

Etapa 2: Planejamento do Aeromodelo Começa o grande desafio que é aplicar todos os conhecimentos adquiridos para que o protótipo tenha o melhor desempenho possível. Durante essa etapa é imprescindível compreender e interpretar corretamente o regulamento da competição e conhecer e dominar todos os recursos disponíveis para execução dos cálculos, o emprego das técnicas e ferramentas matemático computacionais a serem utilizadas. O planejamento do aeromodelo é um dos pontos mais trabalhosos e que requerem uma certa experiência prévia de métodos de fabricação, de característica da aeronave em voo, pontos que serão atingidos com o acúmulo de participações na competição. A primeira parte do planejamento consiste no planejamento conceitual que seria basicamente ter em mente as principais características que o protótipo terá, para isto é muito importante ter uma base sólida dos fundamentos de engenharia aeronáutica, análise de desempenho, controle, estabilidade e os regulamentos da competição. O Planejamento estrutural consiste basicamente do dimensionamento do aeromodelo tanto estática quanto dinamicamente, nas fases de decolagem e em voo. Este planejamento está intimamente associado ao desenvolvimento dos sistemas de comunicação entre o aeromodelo e o 8


piloto, os instrumentos utilizados para esse controle dinâmico e por fim o estudo do comportamento em manobras durante o voo. A etapa de seleção de materiais é uma das fases que exigirá dos projetistas, o conhecimento dos materiais cujas propriedades mecânicas além da resistência e leveza. Os materiais devem ser escolhidos observando também a viabilidade de construção, fabricação e atenderem as características idealizadas no projeto. Elaboração das plantas depois de concluídas as etapas anteriores é necessária a elaboração de modelos digitais do projeto do aeromodelo para a realização de simulações numéricas e caso necessário, empreender as alterações e correções necessárias e possíveis visando se evitar desperdício de tempo e dinheiro na fase construtiva. Elaboração dos relatórios os relatórios tem como base de todo o projeto, pois através deles se pode aferir confiabilidade ao aeromodelo, tendo em vista essa importância consiste na parte em que é aferida uma das maiores pontuações na competição.

Etapa 3: Construção do protótipo

Nesta etapa serão empregados os recursos existentes nos laboratórios da Coordenação de Mecânica e as ferramentas e materiais adquiridos através dos patrocinadores. As operações de construção deverão ser levadas a cabo pelos componentes da equipe. Após construído o protótipo serão efetuadas as verificações necessárias, obedecendo o padrão de montagem segundo o check list de todos os principais componentes, para que seja assegurado que tudo esteja funcionando adequadamente, para em seguida realizar os testes de voo. Esta fase é indispensável à conexão do piloto com a aeronave rádio controlada, além de a gravação de vídeos sem edição para divulgação da competição como para o registro histórico da equipe.

Etapa 4: Estruturação e formação da Equipe: Ingresso de novos membros.

A substituição dos membros da equipe deverá ser precedida de avaliação pelos membros da equipe quanto aos aspectos de competência teórica, relacionamento interpessoal, além da detenção de alguma qualidade técnica desejada para melhoria da equipe. Sempre os novos integrantes participarão das mesmas etapas, estudo bibliográfico, planejamento, elaboração de relatórios e construção do protótipo.

9


5. Cronograma Nas tabelas 1 e 2 são apresentados os cronogramas a serem com as ações a serem implementadas objetivando permitir a administração e o controle das diversas fases do projeto. Tabela 01 – Cronograma para o ano de preparação dos estudantes J A N

F E V

M A R

A B R

X

X

M A I

J U N

X

X

J U L

A G O

S E T

O U T

N O V

Análise Estrutural

X

X

Regulamentação Aeronáutica

X

Atividades Ano 1 Metodologia de Projeto

D E Z

X

Fundamentos de Aerodinâmica Propulsão

X

Propulsão e Análise de Desempenho

X

Equilíbrio e Estabilidade

X

Regulamento da Competição

X

Tabela 02 – Cronograma para o ano de Competição Atividades Ano 2 Busca de Patrocínio

J A N

F E V X

Planejamento Estrutural

X

Plantas do Aeromodelo

X

Competição

A B R

M A I

J U N

X

X

X

X

X

X

X

J U L

A G O

S E T

X

X

O U T

N O V

D E Z

X

Planejamento Conceitual

Construção dos Protótipos e Testes

M A R

X

10


6. Como ser nosso parceiro? Plano Master - R$ 10.000,00 reais  Veiculação da marca em fotos, vídeos, folhetos e palestras em que a equipe desenvolver;  Veiculação da marca junto ao nome da equipe (fusão empresa equipe, LTDA Pequi a Jato);  Adesivo único de maior dimensão na asas da Aeronave,e dois adesivos no leme;  Veiculação da Marca em camisetas, banners da equipe;  Veiculação da marca com maior destaque em eventos desenvolvidos pela equipe;  Marca em maior destaque nos boletins e informes da equipe;  Prestação de contas Bimestral, onde os recursos foram aplicados;  Patrocínio com validade Anual;  Visibilidade da Marca em Eventos de Engenharia;  Visibilidade da Marca em Congressos em que integrantes da equipe apresentarem artigos desenvolvidos por intermédio do projeto;  Espaço para apresentação da empresa e produtos no Instituto Federal campus Goiânia;

Plano Ouro - R$ 5.000,00 reais à R$ 10.000,00 reais  Veiculação da marca em fotos, vídeos, folhetos e palestras em que a equipe desenvolver;  Um adesivo na lateral da Aeronave, junto ao compartimento de carga;  Veiculação da Marca em camisetas, banners da equipe;  Veiculação da marca com destaque relevante em eventos desenvolvidos pela equipe;  Marca em destaque relevante nos boletins e informes da equipe;  Prestação de contas Bimestral, onde os recursos foram aplicados;  Patrocínio com validade Anual;  Visibilidade da Marca em Eventos de Engenharia;  Visibilidade da Marca em Congressos em que integrantes da equipe apresentarem artigos desenvolvidos por intermédio do projeto;  Espaço para apresentação da empresa e produtos no Instituto Federal campus Goiânia;

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Plano Prata - R$ 2.000,00 reais à R$ 5.000,00 reais  Veiculação da marca em fotos, vídeos, folhetos e palestras em que a equipe desenvolver;  Veiculaç��o da Marca em camisetas, banners da equipe;  Veiculação da marca em eventos desenvolvidos pela equipe;  Marca em nos boletins e informes da equipe;  Prestação de contas Bimestral, onde os recursos foram aplicados;  Patrocínio com validade Anual;  Visibilidade da Marca em Eventos de Engenharia;  Espaço para apresentação da empresa e produtos no Instituto Federal campus Goiânia; Plano Bronze - R$ 500,00 reais à R$ 2.000,00 reais  Veiculação da marca em vídeos, folhetos e palestras em que a equipe desenvolver;  Veiculação da Marca em camisetas, banners da equipe;  Veiculação da marca em eventos desenvolvidos pela equipe;  Marca em nos boletins e informes da equipe;  Prestação de contas Bimestral, onde os recursos foram aplicados;  Patrocínio com validade Anual;  Espaço para apresentação da empresa e produtos no Instituto Federal campus Goiânia;

O patrocínio visa única e exclusivamente a construção do projeto, desenvolvimento de tecnologias, constituindo-se uma iniciativa sem fins lucrativos. Todos os valores que excederem o valor gasto serão revertidos para projetos de desenvolvimento tecnológico ou em instituições beneficentes.

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7. Bibliografia [1] Regulamento XII Competição SAE Brasil AeroDesign 2011 São José dos Campos: 2011. [2] RODRIGUES, L. E. M. J.(2011). Fundamentos da Engenharia Aeronáutica – Aplicações ao Projeto SAE-AeroDesign. Volume São Paulo, IFE [3] DA ROSA, E.,Introdução ao Projeto Aeronáutico: Uma contribuição á Competição SAE Brasil Aerodesign. UFSC, Florianópolis, 2005. [4] RODRIGUES,J.C., Aeromodelismo Teórico e Prático. Serviço de Publicações da Mocidade Portuguesa, Lisboa 2004.

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Pequi e você