{"id":9787,"date":"2018-09-12T20:00:16","date_gmt":"2018-09-12T20:00:16","guid":{"rendered":"http:\/\/portal.eesc.usp.br\/comunicacao\/index.php\/2018\/09\/12\/dispositivo-transforma-vibracao-de-helicopteros-em-eletricidade\/"},"modified":"2018-09-13T13:31:06","modified_gmt":"2018-09-13T13:31:06","slug":"dispositivo-transforma-vibracao-de-helicopteros-em-eletricidade","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/?p=9787","title":{"rendered":"Dispositivo transforma vibra\u00e7\u00e3o de helic\u00f3pteros em eletricidade"},"content":{"rendered":"

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\"SaPPL\"<\/a>Equipamento Smart Piezoelectric Pitch Link (SaPPL) utiliza materiais que convertem vibra\u00e7\u00f5es das p\u00e1s dos helic\u00f3pteros em energia el\u00e9tricaconectados a circuitos eletr\u00f4nicos, que aumentam vida \u00fatil, velocidade, seguran\u00e7a e conforto da aeronave \u2013 Foto: Cedida pelo pesquisador<\/p>\n

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\u201cAeronaves de asas rotativas apresentam, em v\u00e1rios casos, n\u00edveis elevados de vibra\u00e7\u00e3o e ru\u00eddo que acarretam desconforto e at\u00e9 danos \u00e0 sa\u00fade de seus usu\u00e1rios frequentes. Uma das fontes de vibra\u00e7\u00e3o mais expressivas neste tipo de aeronave \u00e9 a intera\u00e7\u00e3o entre as p\u00e1s el\u00e1sticas de seu rotor principal e o ar\u201d, afirma Marcel Clementino, que integra a equipe do projeto. \u201cParte significativa dessa vibra\u00e7\u00e3o \u00e9 transmitida do rotor principal para a fuselagem atrav\u00e9s das hastes de comando de passo, conhecidas na literatura pelo termo t\u00e9cnico, em ingl\u00eas, pitch links.\u201d<\/p>\n

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Clementino diz que os pitch links hoje usados em helic\u00f3pteros s\u00e3o componentes mec\u00e2nicos r\u00edgidos (hastes met\u00e1licas). \u201cDe modo geral, eles conectam um dos sistemas de comando da aeronave a cada uma das p\u00e1s do rotor principal\u201d, conta. \u201cOs benef\u00edcios proporcionados pela redu\u00e7\u00e3o dessas vibra\u00e7\u00f5es s\u00e3o bem conhecidos e incluem aumentar a vida \u00fatil da aeronave, reduzir os custos de manuten\u00e7\u00e3o e aumentar a velocidade m\u00e1xima de voo \u00e0 frente, al\u00e9m de aumentar o conforto dos passageiros. Sem d\u00favidas, \u00e9 um dos grandes desafios da ind\u00fastria de helic\u00f3pteros.\u201d<\/p>\n

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Segundo o pesquisador, h\u00e1 algum tempo existe um grande esfor\u00e7o da comunidade cient\u00edfica e da ind\u00fastria em desenvolver dispositivos que permitiriam reduzir a vibra\u00e7\u00e3o transmitida atrav\u00e9s do pitch link. \u201cAinda n\u00e3o h\u00e1 dispositivos desta categoria dispon\u00edveis no mercado, embora alguns j\u00e1 tenham sido apresentados, em artigos de peri\u00f3dicos e patentes, considerando diferentes abordagens para o mesmo problema\u201d, destaca. \u201cA proposta do projeto \u00e9 incluir funcionalidades adicionais ao pitch link que, al\u00e9m de proporcionar o controle do comando da aeronave, como ocorre com o r\u00edgido tradicional, permitiria reduzir vibra\u00e7\u00e3o e realizar a coleta de energia.\u201d<\/p>\n

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\"info\"<\/a><\/p>\n

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Estrutura flex\u00edvel<\/strong><\/p>\n

O SaPPL \u00e9 dotado de uma estrutura eletromec\u00e2nica flex\u00edvel. O dispositivo possui um material piezel\u00e9trico (que atua na transforma\u00e7\u00e3o da vibra\u00e7\u00e3o em energia el\u00e9trica) chamado Macro Fiber Composite (MFC), acoplado a placas met\u00e1licas el\u00e1sticas e a um circuito eletr\u00f4nico. \u201cAs placas comp\u00f5em a estrutura interna do dispositivo e esta estrutura transfere os esfor\u00e7os mec\u00e2nicos entre as p\u00e1s do helic\u00f3ptero e sua fuselagem. Ao girar, as p\u00e1s vibram e essa vibra\u00e7\u00e3o \u00e9 transmitida ao pitch link\u201d, descreve Tarc\u00edsio Silva, pesquisador que colaborou com o desenvolvimento do circuito. \u201cO dispositivo \u00e9 capaz de aumentar a dissipa\u00e7\u00e3o de energia de vibra\u00e7\u00e3o ou modificar a rigidez efetiva do pitch link quando o circuito eletr\u00f4nico processa o sinal el\u00e9trico vindo dos materiais piezel\u00e9tricos\u201d.<\/p>\n

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Como a estrutura \u00e9 dotada de v\u00e1rios materiais piezel\u00e9tricos, alguns deles podem ser conectados a diferentes circuitos para realizar coleta de energia, acrescenta o pesquisador. \u201cTodo esse conjunto fornece ao sistema a caracter\u00edstica de atenua\u00e7\u00e3o de vibra\u00e7\u00f5es e de coleta de energia e seu reaproveitamento para alimenta\u00e7\u00e3o pr\u00f3pria e de outros sistemas \u00fateis, acopl\u00e1veis \u00e0s p\u00e1s de um helic\u00f3ptero\u201d, destaca. \u201cAt\u00e9 o momento, os dispositivos modificados apresentados na literatura possuem a fun\u00e7\u00e3o exclusiva de reduzir vibra\u00e7\u00e3o ou reaproveitar energia de vibra\u00e7\u00e3o, mas n\u00e3o a combina\u00e7\u00e3o das fun\u00e7\u00f5es em um \u00fanico dispositivo.\u201d<\/p>\n

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Devido ao fato do SaPPL utilizar um circuito eletr\u00f4nico para atingir este objetivo, uma caracter\u00edstica importante do sistema \u00e9 a flexibilidade quanto \u00e0 utiliza\u00e7\u00e3o de diferentes circuitos piezel\u00e9tricos pela simples substitui\u00e7\u00e3o do circuito. \u201cIsso permite o emprego de diferentes t\u00e9cnicas de redu\u00e7\u00e3o de vibra\u00e7\u00f5es que podem se ajustar a situa\u00e7\u00f5es distintas\u201d, ressalta Clementino. \u201cO dispositivo est\u00e1 em fase de testes, com prot\u00f3tipo constru\u00eddo e ensaios realizados em escala reduzida. Neste sentido, foram obtidos resultados promissores.\u201d<\/p>\n

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O projeto teve origem na pesquisa de doutorado de Clementino, orientada pelo professor Carlos De Marqui Junior, da EESC. Os ensaios com o SaPPL foram realizados em uma torre girat\u00f3ria (em ingl\u00eas, whirl tower) localizada na Carleton University (Canad\u00e1). A instala\u00e7\u00e3o \u00e9 coordenada pelo professor Fred Nitzsche, co-orientador do doutorado, e reproduz, em escala reduzida, um rotor de uma p\u00e1 que comporta a instala\u00e7\u00e3o de dispositivos pitch link. \u201cOs ensaios foram realizados com o intuito de verificar o desempenho do SaPPL em condi\u00e7\u00f5es semelhantes \u00e0quelas encontradas por helic\u00f3pteros em escala real, durante voo pairado.\u201d<\/p>\n

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O pesquisador ressalta que h\u00e1 um projeto em execu\u00e7\u00e3o financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient\u00edfico e Tecnol\u00f3gico (CNPq), coordenado pelo professor De Marqui Junior, para construir uma instala\u00e7\u00e3o semelhante \u00e0 torre canadense no Laborat\u00f3rio de Aeroelasticidade da EESC, a qual poder\u00e1 contribuir para acelerar o processo de desenvolvimento do SaPPL. \u201cA patente est\u00e1 em an\u00e1lise no Inpi e h\u00e1 um longo caminho para que se torne um produto\u201d, observa. \u201cA meta \u00e9 conseguir apoio entre as ind\u00fastrias para continuar o projeto.\u201d<\/p>\n

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Mais informa\u00e7\u00f5es: e-mail mac.clementino@gmail.com<\/a>, com Marcel Clementino<\/p>\n

Por J\u00falio Bernardes do Jornal da USP<\/p>\n

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Na Escola de Engenharia de S\u00e3o Carlos (EESC) da USP, pesquisadores desenvolvem um dispositivo para reduzir a vibra\u00e7\u00e3o produzida pelas p\u00e1s dos helic\u00f3pteros. Chamado de Smart Piezoelectric Pitch Link (SaPPL), o equipamento utiliza materiais que convertem vibra\u00e7\u00f5es em energia el\u00e9trica conectados a circuitos eletr\u00f4nicos, aumentando a vida \u00fatil, velocidade, seguran\u00e7a e conforto da aeronave. O dispositivo tamb\u00e9m coleta a energia de vibra\u00e7\u00e3o durante o voo, que pode ser usada em outros sistemas de baixa pot\u00eancia do helic\u00f3ptero. A patente do equipamento \u00e9 intermediada pela Ag\u00eancia USP de Inova\u00e7\u00e3o (Auspin).<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[37],"tags":[],"class_list":["post-9787","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-noticias","entry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/9787","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=9787"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/9787\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=9787"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=9787"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=9787"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}