Brasil vai desenvolver tecnologia para fabricar aviões silenciosos

Fábio de Castro - Agência Fapesp - 26/12/2008

[Imagem: ACARE/AdeGraaff]

Reduzir o nível de ruído de aeronaves durante o vôo é o maior desafio do Projeto Aeronave Silenciosa, que em 2009 buscará bolsistas de iniciação científica, mestrado, doutorado e pós-doutorado.

O projeto, que conta com apoio da FAPESP e da Embraer, envolve seis universidades brasileiras sob coordenação acadêmica do professor Julio Romano Meneghini, da Escola Politécnica (Poli) da USP.

Supercomputador contra o barulho

De acordo com Menghini, o projeto, que vai até 2011, terá investimentos de R$ 11 milhões. Parte dos recursos se destinam à aquisição de um supercomputador com mais de 1,2 mil núcleos de CPUs para uso exclusivo do projeto. As primeiras pesquisas já foram iniciadas e em 2009, com a instalação completa da infra-estrutura, o projeto entrará em plena operação.

"O supercomputador está sendo montado e toda a estrutura do projeto já está preparada. Em breve, buscaremos estudantes e pesquisadores que terão oportunidade de trabalhar em uma pesquisa tecnológica com aplicações práticas e na investigação de problemas científicos de ponta", disse à Agência FAPESP.

Ruído dos aviões

O ruído das aeronaves, principalmente nos momentos que antecedem pousos e decolagens, tem grande impacto na qualidade de vida da população que vive próxima às zonas aeroportuárias. Aeroportos em todo o mundo fazem restrições cada vez mais severas aos níveis de ruído produzidos, limitando a competitividade dos fabricantes que não conseguem reduzi-los.

"Um projeto desse tipo é um pólo de atração para estudantes de engenharia mecânica, mecatrônica ou engenharia aeronáutica que, muitas vezes, acabam indo para ramos que não têm relação direta com o que estudaram. Aqui, pelo contrário, vamos trabalhar com uma questão científica muito rica e uma necessidade tecnológica importante", afirmou.

Estabilidade, aerodinâmica e silêncio

A redução do ruído em aeronaves é uma tarefa tecnicamente complexa tanto na parte conceitual como em aspectos práticos, do tipo estabilidade e aerodinâmica. Meneghini explica que o projeto será dividido em quatro plataformas principais: predição numérica de ruído, ensaios aeroacústicos em túnel de vento, procedimento operacional de baixo ruído com simulações usando ferramentas de performance para simulações e criação de métodos de design de baixo ruído.

"Como é muito difícil reduzir o nível de ruído, qualquer avanço já terá valido a pena. Se conseguirmos resultados bons em dois ou três anos, não tenho dúvidas de que isso terá um impacto importante, daqui a cinco ou sete anos, no projeto de novas aeronaves por parte da Embraer, que atendam a demandas de redução de ruído e possam pousar e decolar em mais aeroportos", disse.

Flutuações de pressão

De acordo com Meneghini, o projeto tem envolvimento direto de 13 professores de sete grupos: da EP e da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), da USP, do Instituto Tecnológico de Aeronáutica, da Universidade Federal de Santa Catarina, da Universidade Federal de Uberlândia, da Universidade de Brasília e da Universidade Twente, da Holanda.

A parte experimental, que inclui testes com aviões, ficará principalmente concentrada na Embraer e na EESC. A EP-USP concentrará a maior parte da pesquisa da simulação numérica, que abrange a resolução de equações para calcular a velocidade e a pressão no campo do escoamento ao redor da aeronave. As flutuações de pressão são as principais fontes de geração de ruídos das aeronaves.

Microfones no aeroporto

Meneghini explica que a infra-estrutura ficará a cargo das universidades. Dos R$ 11 milhões destinados ao projeto, uma grande parte foi destinada à compra do supercomputador, que representa uma parte substancial do projeto e será usado por seus integrantes para simulações numéricas.

"Outra parte será investida em ensaios de vôo. Eles serão feitos com a instalação de uma matriz de microfones que funcionará como se fosse um radar acústico. A partir das medições feitas por essa matriz - no total serão quase 500 microfones - poderemos identificar as fontes de geração de ruído de cada um dos elementos da aeronave: isto é, discriminar que ruídos são produzidos pela turbina, pelos slats [superfície aerodinâmica na parte da frente das asas], flaps [na traseira das asas], pelo trem de pouso e assim por diante", explicou.

Os microfones para os ensaios serão instalados na cabeceira de uma pista de testes na cidade de Gavião Peixoto (SP) - com um sistema de análise de sinais - onde os aviões da Embraer irão decolar e pousar várias vezes por dia. "O supercomputador e essa parte de informes corresponderão a uma parte substancial do projeto - pelo menos US$ 1 milhão", afirmou Meneghini.

Túneis de vento

O restante do projeto incluirá ensaios em túneis de vento, que serão realizados na EESC. "Vamos fazer modificações no túnel de vento que eles já têm, para que seja capaz de fazer medições do problema acústico transformando-se em uma câmara anecóica. Ou seja, faremos com que as paredes do túnel não reflitam ondas sonoras que eventualmente forem geradas", disse.

Os locais dos ensaios, segundo o professor, terão estações de trabalho que permitirão aos integrantes do projeto acessar o supercomputador, instalado na Escola Politécnica, na Cidade Universitária, em São Paulo.

"Os recursos para bolsas vão partir da Embraer, como contrapartida. Será um número de bolsas considerável", afirmou Meneghini. As bolsas da Embraer, segundo o professor, serão oferecidas não só a pesquisadores, mas também a professores. "A nova Lei de Inovação possibilitou bolsas de pesquisa para professores envolvidos no projeto. A Embraer vai arcar também com todos os ensaios em vôo - o que é um custo considerável, já que inclui o combustível, a equipe de pilotos e o seguro das aeronaves", disse.

Segundo o professor, um grupo de 20 engenheiros da Embraer deverá trabalhar em tempo integral no projeto. Outros deverão ser integrados no decorrer do projeto.

"Esses recursos também estão considerados na contrapartida. Por outro lado, a parcela da FAPESP é essencial, sem ela não existiria o projeto. O apoio da Fundação possibilitou a compra de equipamentos, microfones, do supercomputador, ou seja, toda a parte de aquisição de dados", destacou.

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