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REFERÊNCIA:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia_aeroespacial

Engenharia aeroespacial

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Um motor Pratt & Whitney F100 turbofanpara o F-15 Eagle e o F-16 Falcon a ser testado na Robins Air Force Base, Georgia, EUA. O túnel atrás do motor reduz o ruido e escoa os produtos da combustão.

A Engenharia Aeroespacial, com base em diversas áreas da física, como a termodinâmica, a mecânica dos fluidos , a mecânica clássica e outras, lida com o projeto, construção e aplicação de aeronáves, espaçonaves e satélites. De um modo análogo com a engenharia aeronáutica, este ramo é por vezes referido como engenharia astronáutica embora, técnicamente, este termo designa o engenheiro que lida apenas com veículos que transitam fora da Atmosfera terrestre.

Índice

[esconder]

[editar]Visão geral

Lançamento do foguete Soyuz TMA-9

Os voos modernos são dispendiosos tanto em produção como em manutenção pois são projetados para cumprirem as missões com o mínimo de falhas possível (quer seja transporte de pessoas, mercadorias, ou uma missão de teor espacial). Com este objectivo em mente, os veículos são sujeitos a condições severas, tais como: diferenças de pressão atmosférica e de temperatura, elevada carga aplicada nos pontos estruturais críticos em várias componentes, entre outros testes que têm em conta estes e outros aspectos. Estes veículos são produto de uma complexa síntese de várias tecnologiags e ciências, incluindo entre outras: a aerodinâmica, a ciência dos materiais, estruturas e aviónica. É ao conhecimento em si e ao processo que combina estes vários ramos da ciência que designamos de engenharia aeroespacial. Esta complexidade impede um único engenheiro aeroespacial de participar num projecto em todas as suas fases e em vez disso um projecto aeroespacial é levado a cabo por uma equipe de engenheiros aeroespaciais, cada qual com a sua especialização em determinado ramo.

[editar]História

A aeronave 14-bis de Santos Dummont

Foguete V-2 de Wernher von Braun, usado como arma pela Alemanha Nazista

A origem da atual engenharia aeroespacial remonta aos tempos dos pioneiros da aviação no início do século XX. O conhecimento que havia inicialmente era empírico e muitos conceitos eram "importados" de outros ramos da engenharia. Apesar disto, os pioneiros aeroespaciais tinham preparação teórica em dinâmica de fluidos um ramo essencial que já era conhecido no fim do século anterior. Uma década depois dos voos com sucesso do inventor brasileiroSantos Dummont e dos irmãos Wright (anos 20 do século XX), a engenharia aeronáutica teve um súbito crescimento devido ao desenvolvimento de aviões militares na Primeira Guerra Mundial. Mais tarde pesquisas que iriam constituir uma base científica fundamental continuaram, numa combinação de física teórica e experiências práticas. Vendo a possibilidade de usar foguetes de longo alcance (rockets) como suporte de artilharia, a Wermacht alemã criou a ABMA, uma equipe de investigação científica com Hermann Oberth na liderança. Foram desenvolvidas armas de longo alcance usadas na Segunda Guerra Mundial pela Alemanha Nazi como a A-séries de foguetes e mais tarde a infame V-2 Rocket (inicialmente designada de A4).

Durante a Guerra Fria os EUA e a União Soviética competiram a nível espacial, conhecida como corrida espacial, e claramente foi a época que o ramo mais se desenvolveu até os dias de hoje, não só pelos investimentos exorbitantes em função da guerra, mas por conta dos notáveis engenheiros, Sergei Korolev (União Soviética) e Wernher von Braun (EUA), que chefiaram os programas espaciais de seus respectivos países. Pode-se listar alguns projetos notáveis deste período: Sputnik (URSS), Vostok (URSS), Soyuz (URSS),Atlas/Redstone/Mercury/Gemini (EUA), Saturno V/Apollo (EUA), Buran (URSS) e o Ônibus Espacial (EUA).

[editar]O Espaço no Brasil

Centro de controle do CLA

No Brasil, a engenharia aeroespacial vem se desenvolvendo desde a década de 60 quando o então presidente da república Jânio Quadros criou a Comissão Nacional de Atividades Espaciais (Cnae). A partir daí as diversas atividades relacionadas foram desenvolvidas principalmente em orgãos governamentais e militares, como: a Agência Espacial Brasileira (AEB) (MCTI), o Intituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) (FAB), o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) (MCTI), o Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) (FAB) e o Instituto de Estudos Avançados (IEAv) (FAB). Além disso, o Brasil possui dois grandes centros de lançamento: O Centro de Lançamento da Barreira do Inferno (CLBI)e o Centro de Lançamento de Alcântara (CLA).

As atividades de Engenharia Aeroespacial em universidades brasileiras é uma inciativa recente, e vem ganhando proporções significativas.

No ano de 2003 em um acordo entre Brasil e Ucrânia, foi criada a empresa Binacional Alcântara Cyclone Space, que tem como principal objetivo a venda de lançamentos do foguete Cyclone-4, projetado pela renomada empresa estatal ucraniana Yuzhnoye, noCentro de Lançamento de Alcântara (CLA). O primeiro lançamento esta previsto para o ano de 2013.

[editar]Elementos

Simulação computacional do voo doÔnibus espacial

Simulação CFD do veículo X-43A (Hyper - X) em Mach 7

As áreas do conhecimento mais relevantes na engenharia aeroespacial, são:

Mecânica dos fluidos - a ciência que estuda o escoamento de fluidos sobre objetos. Dentro desta disciplína, geralmente, a área de maior interesse é a aerodinâmica.
Astrodinâmica - a ciência que estuda a mecânica orbital, ou seja, a predição de trajetórias e órbitas.
Mecânica estática e dinâmica - o estudo dos movivmentos, forças e torques em sistemas mecânicos.
Matemática - mais precisamente, cálculo diferencial e álgebra linear.
Tecnologia eletrônica - estudo da eletrônica aplicada.
Propulsão - a ciência que estuda o movimento de um veículo na atmosfera ou em ambiente espacial. Os principais ramos são, motores de combustão interna, motores a jato, motores turbo, motores-foguete e propulsão iônica.
Controle - o estudo da modelagem matemática do comportamento dinâmico de sistemas e projeto de sistemas de controle para que o comportamento seja o mais próximo do desejado.
Estrutura de aeronaves e espaçonaves - projeto de uma configuração física da estrutura que suporte todos os esforços físicos necessários.
Ciência dos materiais - estudo de materiais e suas aplicações na engenharia quanto às suas propriedades físicas.
Mecânica dos sólidos - íntimamente ligada à ciência dos materiais, e geralmente analísa deformações e tensões em todas as partes da espaçonave ou aeronave. Geralmente utiliza-se de métodos computacionais de elementos finítos para realizar estas análises.
Aeroelasticidade - interação da aerodinâmica com a flexibilidade da estrutura.
Aviónica - projeto de sistemas de computador a bordo de aeronaves e espaçonaves , assim como sua simulação.
Software - projeto, desenvolvimento, teste e implementação de softwares para aplicações aeroespaciais , que incluem software de voo, controle de terra, simulações, e gerenciamento.
Ruídos e Vibrações - estudo mecânico da transferencia de sons e ruídos.

A base da maioria destes assuntos esta na matemática teórica, como na mecânica dos fluidos ou na termodinâmica. Porém, também existe uma grande parte do estudo que é empírica, que históricamente advem de testes e experimentos em modelos de engenharia e outros protótipos. O advento da computação científica e da computação gráfica foi um grande passo para a engenharia aeroespacial, já que ambas se tornaram ferramentas de projeto e simulação altamente versáteis e eficiêntes.

As principais ferramentas computacionais utilizadas são: o Desenho assistido por computador (DAC) (Para desenho), o Método dos elementos finitos (Método para simulação de Fluidodinâmica, Eletromagnetismo e Estruturas) e a Engenharia assistida por computador (CAE) (Ferramenta que une o projeto gráfico e simulações preeliminares).

[editar]O profissional

O Módulo Lunar da missão Apollo 11 em órbita.

Engenheiros aeroespaciais projetam, desenvolvem, testam aeronaves e espaço-naves e supervisionam a produção destes. Aqueles que trabalham com aeronaves designam-se engenheiros aeronáuticos, enquanto que os que trabalham especificamente com espaço-naves ou com objetos relacionados com o espaço designam-se de engenheiros astronáuticos. Engenheiros aeroespaciais desenvolvem também novas tecnologias para uso na aviação, em sistemas defensivos e na exploração espacial, muitas vezes especializando-se em áreas como design estrutural, orientação (guidance), navegação e controle, instrumentação, métodos de produção e comunicação. Podem também especializar-se num tipo de produtos aeroespaciais específico, como aviões comerciais, caças militares, helicópteros, espaço-naves, satélites ou mísseis e foguetes.

[editar]Educação

[editar]No Brasil

No Brasil, existem poucas universidades que ministram esse curso, são elas: UFABC, ITA, UFMG, UFU, UnB e a USP. A UFABCcom uma base de ensino interdisplinar inovadora foi a primeira universidade a oferecer o curso no Brasil, tendo a formação de sua primeira turma para o ano de 2011. O ITA, em particular, distingue o curso de Engenharia Aeroespacial do de Engenharia Aeronáutica sendo o primeiro deles voltado somente ao projeto de artefatos espaciais; cogita-se a ideia de mudar o nome do curso de Engenharia Aeroespacial do ITA para Engenharia Astronáutica. A UnB além do recém criado curso de graduação também oferece um programa de pós-graduação que tem convenios com universidades ucranianas e com a empresa Alcantara-Cyclone Space. O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE possuí um programa de pós graduação dedicado as Engenharias e Tecnologias Aeroespaciais.

[editar]Em Portugal

Em Portugal, este curso é apenas ministrado no Instituto Superior Técnico como Mestrado Integrado. O numerus clausus do MEA noInstituto Superior Técnico foi incrementado de 35 para 80 ao longo dos últimos anos, mantendo uma elevada média de entrada, na ordem dos 85%^[1], e garantindo emprego à totalidade dos recém licenciados, dado que a procura de engenheiros aeroespaciais excede a oferta.^[2]

Referências

Van Every, Kermit E. Encyclopedia Americana, Volume 1, Grolier Incorporated, 1986.
Stanzione, Kaydon Al. Encyclopædia Britannica, Volume 18, 15ª Edição, Chicago, 1987.
http://www.princetonreview.com/cte/profiles/dayInLife.asp?careerID=5 http://open-site.org/Science/Engineering/Aerospace/
http://www.bls.gov/oco/ocos027.htm

[editar]Ver também

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