DFP_
Localização:São Carlos - São Paulo
Tipo:Carreiras Universitárias
Modalidade:Presenciais
DFP_
A Engenharia Aeronáutica difere fundamentalmente de outras Engenharias por ser voltada para o projeto e desenvolvimento exclusivo de um veículo muito especial: a aeronave. O currículo de um curso de Engenharia Aeronáutica deve ser diferente dos demais para atender a esse fato específico. O currículo deve integrar tecnologias básicas, tais como aerodinâmica, propulsão, estabilidade, controle, etc., focados e integrados para o projeto e desenvolvimento de uma aeronave. O avião, para ser viável, deve também reunir certos critérios envolvendo: fabricação, custos de manutenção, custos de operação e vida útil. Deve, também, considerar efeitos no meio ambiente, requisitos legais. O Engenheiro Aeronáutico deve ter a habilidade de projetar, testar, fabricar, operar, manter e reduzir o impacto ambiental. Deve possuir autoconfiança (atividade de risco), senso de responsabilidade, ética profissional, honestidade; conhecer materiais especiais e suas aplicações, ter criatividade e controle emocional voltados para uma aplicação específica: a aeronave.
Existe um longo histórico do desenvolvimento das atividades aeronáuticas em São Carlos e na Escola de Engenharia de São Carlos - USP. A Escola vem investindo, já há diversos anos, na formação de recursos humanos, infra-estrutura geral, no mercado de trabalho com o reconhecimento de suas atividades na área, na graduação e pós-graduação, o que culminou com a criação do Departamento de Engenharia de Materiais, Aeronáutica e Automobilística no início de 1999 e também, com esta proposta para a criação de uma habilitação em Engenharia Aeronáutica na EESC-USP.
As atividades aeronáuticas na EESC-USP foram concentradas e fortemente incentivadas no Departamento de Engenharia Mecânica da EESC-USP a partir da década de 80. A principal atividade, desenvolvida ao longo dos últimos 20 anos, foi a formação dos recursos humanos, com a titulação dos docentes envolvidos na área e a qualificação profissional dos seus técnicos e de pessoal administrativo.
Neste período iniciaram-se as atividades na pós-graduação, montagem de laboratórios de pesquisa e ensino, criação da ênfase em Aeronaves no Curso de Engenharia Mecânica, onde os alunos puderam desenvolver seus programas de Iniciação Científica, Mestrado, Doutorado e Pós-Doutorado. O Departamento de Engenharia Mecânica destinou área exclusiva para as atividades aeronáuticas, colaborando decisivamente para o desenvolvimento de uma infra-estrutura, que permite, atualmente, inúmeras atividades importantes na área. A prestação de serviços à comunidade se fortaleceu e tem destaque na atualidade. A comunidade aeronáutica nacional e internacional tomou conhecimento dos trabalhos desenvolvidas nesta área em São Carlos, caracterizando-a como um polo de desenvolvimento de tecnologia e ciência A criação da ênfase em Aeronaves, no curso de Engenharia Mecânica, proporcionou aos alunos egressos as atribuições do Engenheiro Aeronáutico no que se refere ao avião, abrindo um campo de atuação amplo e importante conforme os anseios da comunidade e com as necessidades do país nesta importante área de atuação. Temos hoje em dia um número expressivo de alunos formados reconhecidos pela comunidade aeronáutica, que trabalham no campo aeronáutico, e que contribuem para o desenvolvimento técnico e científico do país.
A criação das atividades aeronáuticas dentro da Engenharia Mecânica trouxe um amplo desenvolvimento para ambas as partes. Um leque maior de opções foi aberto e várias outras possibilidades de pesquisa se tornaram realidade. Devido às similaridades em várias áreas de atuação da Engenharia Mecânica Automobilística e Aeronáutica, e também por necessidade do meio produtivo nacional, atividades de pesquisa e desenvolvimento foram realizadas na Engenharia Automobilística, utilizando-se de procedimentos de origem na Engenharia Aeronáutica; o que vem trazendo contribuições importantes à Engenharia da Mobilidade Nacional, termo utilizado pela SAE e que se torna de conhecimento mundial. Este inter-relacionamento, único da EESC-USP, tem caracterizado o trabalho nas duas áreas e tem demonstrado ser um aspecto aglutinador, com reflexos importantes na comunidade técnica e científica nacional.
Este fator aglutinador é que resultou na criação do Departamento de Engenharia de Materiais, Aeronáutica e Automobilística na EESC-USP, o qual pretende centralizar e coordenar as atividades nestas áreas.
O grande avanço atualmente na Engenharia Aeronáutica e Automobilística tem se apoiado fortemente na utilização estratégica de novos materiais. A utilização de materiais especiais, na Engenharia da Mobilidade, tem proporcionado o crescente desempenho dos veículos aéreos ou terrestres. Tendo em vista esta conclusão de origem técnica, somam-se também, no novo Departamento, as atividades que tratam especificamente dos materiais, seu desenvolvimento, sua caracterização, etc. Isto põem o Departamento recém criado dentro de uma filosofia moderna e mundial.
Metas Pedagógicas
1. INTRODUÇÃO:
O projeto pedagógico desse curso em Engenharia Aeronáutica deverá seguir um conjunto de atividades baseadas em requerimentos apontados anteriormente, para que o egresso possua o perfil desejado. Tais requerimentos são os seguintes:
• Embasamento de ciência clássica e educação geral;
• Aprender a aprender;
• Trabalho em equipe;
• Enfrentar problemas abertos;
• Multidisciplinaridade;
• Informação ambiental e social.
Podemos imaginar que o alicerce de um prédio representa a ciência clássica e educação geral, as colunas e paredes as disciplinas técnicas de profissional geral em engenharia e finalmente, o teto como a experiência em projetar adquirida pela universidade, ou as disciplinas de profissionais específicas. Essa representação metafórica pode ser útil para descrever um programa educacional completo. No entanto, Engenharia não é praticada no vácuo e nem os engenheiros vivem num mundo constituído de suas próprias criações. Consequentemente, o programa educacional em engenharia deverá também prover uma apreciação do mundo em que o egresso irá atuar. Isso requererá noções das forças culturais, políticas, e estéticas que afetam o mundo.
2. EDUCAÇÃO GERAL:
Também bastante importante são noções sobre o impacto ambiental que sua profissão produz e como minimizá-lo. Tais disciplinas deverão ser ministradas de preferência, em conjunto com as disciplinas de formação profissional especifico, para que o aluno possa relacionar o produto de seu trabalho futuro com o mundo em que vivemos. Existem certos conceitos fundamentais que deverão ser ensinados a todos os alunos com o intuito de desenvolvimento do raciocínio, independentemente se o assunto ou habilidades aprendidas serão ou não explicitamente usadas fora da Universidade. Primeiro vem a matemática que deverá incluir até equações diferenciais. Muito importante, o conceito de realimentação (“feedback”) é um assunto mais bem entendido com o auxilio dessas equações, as quais fornecem o relacionamento entre os domínios do tempo e da freqüência. Tais estudos podem também fornecer habilidades em modelagem matemática. Assim como toda disciplina, a matemática exige prática e, neste caso, a prática envolve mais coisas do que a simples procura da equação adequada. Estão envolvidos os usos contínuos de compreensão básica para desenvolver uma habilidade para a solução; também envolve a interpretação da solução dentro do contexto em que ela se aplica.
O programa deve incluir física e química, disciplinas cuja importância pode ser dividida em duas: Primeiramente, existe a importância de se conhecer como os Físicos e Químicos tratam seus assuntos. O Físico pode construir modelos que contem os elementos essenciais de um fenômeno físico e que produzam predições quantitativas as quais podem ser eventualmente comparadas com experimentos. O Químico por sua vez, é menos direto a mais desordenado e os estudantes devem aprender como lidar com situações desordenadas e complexas. Essa afirmação é particularmente verdadeira se eles desejam se tornar generalistas que irão integrar esforços multidisciplinares objetivando o sucesso do projeto de uma aeronave. Em adição a estes ensinamentos “culturais”, física e química devem também ensinar valiosas Habilidades de solução de problemas. Mais ainda, física clássica fornece a fundamentação e fenomenologia para muitos estudos específicos da engenharia; enquanto que química é necessária para o entendimento das características de muitos materiais.
3. PROFISSIONAL GERAL E ESPECÍFICO:
Apesar das disciplinas técnicas usadas em projeto serem baseadas na ciência clássica, suas funções aqui são diferentes. Em projeto estas disciplinas são utilizadas como ferramentas e não como informação básica de peso importante. Em projeto estas disciplinas são bem conhecidas: projeto estrutural é baseado na teoria moderna de elasticidade e ciência dos materiais; projeto aerodinâmico é baseado em mecânica dos fluidos moderna e acústica; projeto de sistemas de propulsão inclui, além das duas disciplinas anteriores, termodinâmica estabilidade, controle, manobrabilidade e dirigibilidade que são baseadas numa combinação de aerodinâmica, propulsão e dinâmica clássica assim como a navegação aérea. Tem-se ainda a aeroelasticidade baseada numa combinação de aerodinâmica e teoria das estruturas.
Podem-se destacar duas áreas que dão suporte ao projeto de uma aeronave que não são baseadas na ciência clássica: a primeira é o controle automático o qual modifica a situação dinâmica geral, e a segunda área é o efeito de fatores humanos. Nenhuma dessas disciplinas é fortemente relacionada com a ciência clássica apesar de o controle automático advir da engenharia elétrica. Estudantes de engenharia aeronáutica deverão ser familiares com as idéias relacionadas com os circuitos digitais e analógicos e suas propriedades.
Outra área que aparentemente não tem embasamento na ciência clássica é a que se refere à manutenção e homologação de aeronaves. No entanto, Manutenção é um conjunto de disciplinas que relaciona conhecimentos em probabilidade e estatística, sistemas mecânicos, elétrico/eletrônicos, circuitos hidráulicos e pneumáticos e muitos outros que compõem a aeronave. É exigido, portanto um conhecimento global da aeronave para que através de procedimentos baseados nas estatísticas de falhas ocorridas e, na probabilidade destas ocorrerem, esta possa ser revisada e reparada para que sejam mantidos os baixíssimos índices de acidentes da aviação. Serão necessários grandes comprometimentos destas disciplinas com a prática tanto de laboratório quanto de visitas e estágios em oficinas de manutenção. Homologação aeronáutica por sua vez exigira do aluno o aprendizado das leis e requerimentos para que uma aeronave seja considerada utilizável. Atualmente, não se pode considerar o projeto de uma aeronave como sendo viável se este não for homologável.
É evidente que os estudantes de engenharia aeronáutica devem não só estudar essas disciplinas, mas também aplicá-las ao projeto de uma aeronave. Somente então eles poderão perceber a necessidade de comprometimento que o mundo real da engenharia aeronáutica possui.
O estudante de engenharia aeronáutica deve experimentar problemas realísticos de projeto. Esta exposição a problemas reais advém das recomendações anteriormente apresentadas de que o aluno deva enfrentar soluções de problemas do tipo aberto, e deve ocorrer ao longo de todo o seu curso de engenharia. Os estudantes deverão trabalhar em pequenas equipes de três a cinco pessoas, como eles provavelmente irão operar na indústria. Esforço em equipe é uma maneira excelente de se desenvolver habilidade de comunicação e relacionamento pessoal. A maioria dos problemas abertos leva a um esforço conjunto de uma equipe, e esse procedimento tende a reduzir o esforço individual para estudantes e professores. Será importante obter a participação da indústria o que injetara realismo e prazos no processo.
Um item de extrema importância que é parte deste projeto pedagógico é o procedimento “hands-on”, ou seja, a participação efetiva do aluno nas aulas práticas de laboratório sempre aliando o trabalho em grupo, agora para planejar o experimento, realizá-lo, discuti-lo e apresentar os resultados adequadamente. A apresentação de relatórios deverá ser sempre que possível feita oralmente para que seja desenvolvida a habilidade de comunicação.
Exemplos típicos de aulas-práticas tipo "hands-on" são os experimentos em túneis de vento, onde o aluno constrói o modelo a ser ensaiado (uma asa por exemplo) monta a instrumentação adequada, executa as calibrações necessárias e o experimento. Esse tipo de aula-prática já é bastante rotineiro entre os atuais estudantes de Engenharia Mecânica com ênfase em Aeronaves da EESC-USP devido ao fato de o Laboratório de Aeronaves estar incluído no projeto Reenge da FINEP.
4. PESQUISA E EXTENSÃO:
Para que o projeto pedagógico de um curso de Engenharia seja viável é preciso que haja um comprometimento da entidade executora com a pesquisa e os serviços de extensão. No caso da Engenharia Aeronáutica, o forte envolvimento dos professores com a pesquisa, é ainda mais importante devido à necessidade de atualização constante. Lembrado que: “O conhecimento hoje é simplesmente inadequado para a prática amanhã”. Projetos de pesquisa integrados, onde atuam mestrandos, doutorandos e alunos de iniciação científica são comuns dentro da USP não sendo diferente na EESC-USP. Alunos de Iniciação Científica, monitores e voluntários são incentivados a colaborarem com os alunos de mestrado e doutorado e vice-versa. Esse conhecimento irá ser disseminado para os outros alunos através do professor e dos bolsistas. A maioria dos experimentos desenvolvidos em iniciação científica e Pós Graduação se converteram em aulas práticas ou demonstrativas. Alunos de pós-graduação são constantemente convidados a proferirem seminários aos alunos de graduação. O curso de Pós Graduação em Engenharia Mecânica da EESC engloba as linhas de pesquisa da Engenharia Aeronáutica tais como Aerodinâmica, Dinâmica de Vôo e Controle, Projeto e Propulsão com mais de vinte Dissertações de mestrado e 7 teses de Doutorado defendidas com igual número de trabalhos em andamento.
Alunos de iniciação científica que desejam seguir a carreira acadêmica são incentivados a iniciarem os cursos de pós-graduação já no último semestre, encurtando assim o tempo de titulação.
Projetos de extensão com a indústria serão extremamente importantes, como dito anteriormente, para a formação do aluno de graduação uma vez que os problemas a serem resolvidos no trabalho depois de solucionados, serão adaptados e passados aos alunos de graduação. Tem-se, portanto o conhecimento adquirido sendo transmitido.
A EMBRAER possui um departamento exclusivo para a relação Empresa/ Universidade e estará lançando no próximo ano edital de convênio para a participação conjunta com as Universidades de renome nas soluções de problemas de médio e longo prazo.
Estes procedimentos descritos aqui são os vigentes dentro do grupo de Aeronáutica da EESC. Com a Habilitação em Engenharia Aeronáutica tornando-se realidade, estes procedimentos deverão ser ampliados e incentivados.
5. ATIVIDADES EXTRACURRICULARES:
Os atuais alunos da Ênfase em Aeronaves participam ativamente de três atividades extracurriculares específicas de engenharia que são:
• Projeto SAE Aero Design;
• Projeto SAE Mini Baja;
• Empresa EESC Junior.
Todos os três itens são importantíssimos na formação do aluno pois reúnem os requerimentos estabelecidos como espinha dorsal deste projeto pedagógico. O projeto SAE Aerodesign constitui-se no projeto e construção de uma aeronave rádio controlada cuja área projetada é limitada por regulamento e o motor é fornecido pela SAE. A competição é dividida em três etapas análise do projeto, apresentação do Projeto e prova de vôo onde se deve levantar uma quantidade de carga. Vence a equipe que obtiver o maior número de pontos sendo que na prova de vôo a pontuação máxima é obtida quando se levanta a maior carga e o valor desta carga for o mais próximo do estimado no projeto. O projeto SAE Aerodesign teve sua primeira edição em 1999 sendo a equipe vencedora os alunos da ênfase em Aeronaves da EESC.
O projeto SAE Mini Baja segue o mesmo principio do Aero Design, com regras bem definidas para o projeto e construção de um veículo fora-de-estrada. A competição Mini Baja já ocorre a mais de cinco anos, tendo e equipe da EESC vencido várias vezes.
Esses dois projetos são executados exclusivamente pelos alunos os quais estarão desenvolvendo um trabalho real de engenharia envolvendo todos os aspectos importantes discutidos anteriormente tais como: trabalho em equipe, resolução de problemas abertos, "hands-on", apresentação e comunicação etc. Os Departamentos da EESC têm apoiado estes projetos, em particular os de Engenharia Mecânica e o de Materiais, Aeronáutica e Automobilística. As empresas Juniores, no caso a EESC-Junior, são igualmente importantes e promovem não só as habilidades acima como também o espírito empresarial.
Novamente, com a viabilização da habilitação em Engenharia Aeronáutica estas atividades serão ampliadas e incentivadas ainda mais, tornando-se quase que obrigatórias. 6. Infra-estrutura Laboratorial Existente:
Como dito anteriormente, a USP vem investindo na área aeronáutica há mais de 20 anos. O laboratório de Aeronaves foi criado para dar apoio ao curso de ênfase em Aeronaves da Engenharia Mecânica contando hoje com uma área de 1200 m2. O LAE possui hoje vários equipamentos que dão suporte tanto para a graduação como para a pós-graduação, são eles: • Túnel de vento de circuito fechado e área de ensaio 1,4x1,7x5m;
• Túnel de vento de circuito aberto com 0,6m2;
• Túnel de vento de circuito aberto de baixa turbulência;
• Túnel de vento de circuito aberto para visualização com fumaça;
• Sistema de anemometria a fio quente três canais;
• Sistema de aquisição de dados;
• Análise de dinâmica das estruturas;
• Um avião bi-motor para aulas de manutenção;
• Um avião mono-motor para ensaios em vôo;
• Laboratório de instrumentação embarcada;
• Máquinas em geral;
• Computadores;
Apesar desta infra-estrutura ter sido adequada para a ênfase em aeronaves, ela deverá ser necessariamente ampliada para o evento da Habilitação, principalmente em seu espaço físico, na duplicação de equipamentos de laboratório para aulas práticas e construção de outras áreas de interesse. No entanto, deve-se destacar que o grupo de Aeronaves já possui experiência suficiente para conduzir a ampliação racional da infra-estrutura laboratorial e portanto não seria necessário "começar do zero" para a implantação da Habilitação. De fato já existe um projeto em andamento para a construção de mais 1200m2 de área disponível que faz parte do plano de metas do novo Departamento de Engenharia de Materiais, Aeronáutica e Automobilística.
Existe um longo histórico do desenvolvimento das atividades aeronáuticas em São Carlos e na Escola de Engenharia de São Carlos - USP. A Escola vem investindo, já há diversos anos, na formação de recursos humanos, infra-estrutura geral, no mercado de trabalho com o reconhecimento de suas atividades na área, na graduação e pós-graduação, o que culminou com a criação do Departamento de Engenharia de Materiais, Aeronáutica e Automobilística no início de 1999 e também, com esta proposta para a criação de uma habilitação em Engenharia Aeronáutica na EESC-USP.
As atividades aeronáuticas na EESC-USP foram concentradas e fortemente incentivadas no Departamento de Engenharia Mecânica da EESC-USP a partir da década de 80. A principal atividade, desenvolvida ao longo dos últimos 20 anos, foi a formação dos recursos humanos, com a titulação dos docentes envolvidos na área e a qualificação profissional dos seus técnicos e de pessoal administrativo.
Neste período iniciaram-se as atividades na pós-graduação, montagem de laboratórios de pesquisa e ensino, criação da ênfase em Aeronaves no Curso de Engenharia Mecânica, onde os alunos puderam desenvolver seus programas de Iniciação Científica, Mestrado, Doutorado e Pós-Doutorado. O Departamento de Engenharia Mecânica destinou área exclusiva para as atividades aeronáuticas, colaborando decisivamente para o desenvolvimento de uma infra-estrutura, que permite, atualmente, inúmeras atividades importantes na área. A prestação de serviços à comunidade se fortaleceu e tem destaque na atualidade. A comunidade aeronáutica nacional e internacional tomou conhecimento dos trabalhos desenvolvidas nesta área em São Carlos, caracterizando-a como um polo de desenvolvimento de tecnologia e ciência A criação da ênfase em Aeronaves, no curso de Engenharia Mecânica, proporcionou aos alunos egressos as atribuições do Engenheiro Aeronáutico no que se refere ao avião, abrindo um campo de atuação amplo e importante conforme os anseios da comunidade e com as necessidades do país nesta importante área de atuação. Temos hoje em dia um número expressivo de alunos formados reconhecidos pela comunidade aeronáutica, que trabalham no campo aeronáutico, e que contribuem para o desenvolvimento técnico e científico do país.
A criação das atividades aeronáuticas dentro da Engenharia Mecânica trouxe um amplo desenvolvimento para ambas as partes. Um leque maior de opções foi aberto e várias outras possibilidades de pesquisa se tornaram realidade. Devido às similaridades em várias áreas de atuação da Engenharia Mecânica Automobilística e Aeronáutica, e também por necessidade do meio produtivo nacional, atividades de pesquisa e desenvolvimento foram realizadas na Engenharia Automobilística, utilizando-se de procedimentos de origem na Engenharia Aeronáutica; o que vem trazendo contribuições importantes à Engenharia da Mobilidade Nacional, termo utilizado pela SAE e que se torna de conhecimento mundial. Este inter-relacionamento, único da EESC-USP, tem caracterizado o trabalho nas duas áreas e tem demonstrado ser um aspecto aglutinador, com reflexos importantes na comunidade técnica e científica nacional.
Este fator aglutinador é que resultou na criação do Departamento de Engenharia de Materiais, Aeronáutica e Automobilística na EESC-USP, o qual pretende centralizar e coordenar as atividades nestas áreas.
O grande avanço atualmente na Engenharia Aeronáutica e Automobilística tem se apoiado fortemente na utilização estratégica de novos materiais. A utilização de materiais especiais, na Engenharia da Mobilidade, tem proporcionado o crescente desempenho dos veículos aéreos ou terrestres. Tendo em vista esta conclusão de origem técnica, somam-se também, no novo Departamento, as atividades que tratam especificamente dos materiais, seu desenvolvimento, sua caracterização, etc. Isto põem o Departamento recém criado dentro de uma filosofia moderna e mundial.
Metas Pedagógicas
1. INTRODUÇÃO:
O projeto pedagógico desse curso em Engenharia Aeronáutica deverá seguir um conjunto de atividades baseadas em requerimentos apontados anteriormente, para que o egresso possua o perfil desejado. Tais requerimentos são os seguintes:
• Embasamento de ciência clássica e educação geral;
• Aprender a aprender;
• Trabalho em equipe;
• Enfrentar problemas abertos;
• Multidisciplinaridade;
• Informação ambiental e social.
Podemos imaginar que o alicerce de um prédio representa a ciência clássica e educação geral, as colunas e paredes as disciplinas técnicas de profissional geral em engenharia e finalmente, o teto como a experiência em projetar adquirida pela universidade, ou as disciplinas de profissionais específicas. Essa representação metafórica pode ser útil para descrever um programa educacional completo. No entanto, Engenharia não é praticada no vácuo e nem os engenheiros vivem num mundo constituído de suas próprias criações. Consequentemente, o programa educacional em engenharia deverá também prover uma apreciação do mundo em que o egresso irá atuar. Isso requererá noções das forças culturais, políticas, e estéticas que afetam o mundo.
2. EDUCAÇÃO GERAL:
Também bastante importante são noções sobre o impacto ambiental que sua profissão produz e como minimizá-lo. Tais disciplinas deverão ser ministradas de preferência, em conjunto com as disciplinas de formação profissional especifico, para que o aluno possa relacionar o produto de seu trabalho futuro com o mundo em que vivemos. Existem certos conceitos fundamentais que deverão ser ensinados a todos os alunos com o intuito de desenvolvimento do raciocínio, independentemente se o assunto ou habilidades aprendidas serão ou não explicitamente usadas fora da Universidade. Primeiro vem a matemática que deverá incluir até equações diferenciais. Muito importante, o conceito de realimentação (“feedback”) é um assunto mais bem entendido com o auxilio dessas equações, as quais fornecem o relacionamento entre os domínios do tempo e da freqüência. Tais estudos podem também fornecer habilidades em modelagem matemática. Assim como toda disciplina, a matemática exige prática e, neste caso, a prática envolve mais coisas do que a simples procura da equação adequada. Estão envolvidos os usos contínuos de compreensão básica para desenvolver uma habilidade para a solução; também envolve a interpretação da solução dentro do contexto em que ela se aplica.
O programa deve incluir física e química, disciplinas cuja importância pode ser dividida em duas: Primeiramente, existe a importância de se conhecer como os Físicos e Químicos tratam seus assuntos. O Físico pode construir modelos que contem os elementos essenciais de um fenômeno físico e que produzam predições quantitativas as quais podem ser eventualmente comparadas com experimentos. O Químico por sua vez, é menos direto a mais desordenado e os estudantes devem aprender como lidar com situações desordenadas e complexas. Essa afirmação é particularmente verdadeira se eles desejam se tornar generalistas que irão integrar esforços multidisciplinares objetivando o sucesso do projeto de uma aeronave. Em adição a estes ensinamentos “culturais”, física e química devem também ensinar valiosas Habilidades de solução de problemas. Mais ainda, física clássica fornece a fundamentação e fenomenologia para muitos estudos específicos da engenharia; enquanto que química é necessária para o entendimento das características de muitos materiais.
3. PROFISSIONAL GERAL E ESPECÍFICO:
Apesar das disciplinas técnicas usadas em projeto serem baseadas na ciência clássica, suas funções aqui são diferentes. Em projeto estas disciplinas são utilizadas como ferramentas e não como informação básica de peso importante. Em projeto estas disciplinas são bem conhecidas: projeto estrutural é baseado na teoria moderna de elasticidade e ciência dos materiais; projeto aerodinâmico é baseado em mecânica dos fluidos moderna e acústica; projeto de sistemas de propulsão inclui, além das duas disciplinas anteriores, termodinâmica estabilidade, controle, manobrabilidade e dirigibilidade que são baseadas numa combinação de aerodinâmica, propulsão e dinâmica clássica assim como a navegação aérea. Tem-se ainda a aeroelasticidade baseada numa combinação de aerodinâmica e teoria das estruturas.
Podem-se destacar duas áreas que dão suporte ao projeto de uma aeronave que não são baseadas na ciência clássica: a primeira é o controle automático o qual modifica a situação dinâmica geral, e a segunda área é o efeito de fatores humanos. Nenhuma dessas disciplinas é fortemente relacionada com a ciência clássica apesar de o controle automático advir da engenharia elétrica. Estudantes de engenharia aeronáutica deverão ser familiares com as idéias relacionadas com os circuitos digitais e analógicos e suas propriedades.
Outra área que aparentemente não tem embasamento na ciência clássica é a que se refere à manutenção e homologação de aeronaves. No entanto, Manutenção é um conjunto de disciplinas que relaciona conhecimentos em probabilidade e estatística, sistemas mecânicos, elétrico/eletrônicos, circuitos hidráulicos e pneumáticos e muitos outros que compõem a aeronave. É exigido, portanto um conhecimento global da aeronave para que através de procedimentos baseados nas estatísticas de falhas ocorridas e, na probabilidade destas ocorrerem, esta possa ser revisada e reparada para que sejam mantidos os baixíssimos índices de acidentes da aviação. Serão necessários grandes comprometimentos destas disciplinas com a prática tanto de laboratório quanto de visitas e estágios em oficinas de manutenção. Homologação aeronáutica por sua vez exigira do aluno o aprendizado das leis e requerimentos para que uma aeronave seja considerada utilizável. Atualmente, não se pode considerar o projeto de uma aeronave como sendo viável se este não for homologável.
É evidente que os estudantes de engenharia aeronáutica devem não só estudar essas disciplinas, mas também aplicá-las ao projeto de uma aeronave. Somente então eles poderão perceber a necessidade de comprometimento que o mundo real da engenharia aeronáutica possui.
O estudante de engenharia aeronáutica deve experimentar problemas realísticos de projeto. Esta exposição a problemas reais advém das recomendações anteriormente apresentadas de que o aluno deva enfrentar soluções de problemas do tipo aberto, e deve ocorrer ao longo de todo o seu curso de engenharia. Os estudantes deverão trabalhar em pequenas equipes de três a cinco pessoas, como eles provavelmente irão operar na indústria. Esforço em equipe é uma maneira excelente de se desenvolver habilidade de comunicação e relacionamento pessoal. A maioria dos problemas abertos leva a um esforço conjunto de uma equipe, e esse procedimento tende a reduzir o esforço individual para estudantes e professores. Será importante obter a participação da indústria o que injetara realismo e prazos no processo.
Um item de extrema importância que é parte deste projeto pedagógico é o procedimento “hands-on”, ou seja, a participação efetiva do aluno nas aulas práticas de laboratório sempre aliando o trabalho em grupo, agora para planejar o experimento, realizá-lo, discuti-lo e apresentar os resultados adequadamente. A apresentação de relatórios deverá ser sempre que possível feita oralmente para que seja desenvolvida a habilidade de comunicação.
Exemplos típicos de aulas-práticas tipo "hands-on" são os experimentos em túneis de vento, onde o aluno constrói o modelo a ser ensaiado (uma asa por exemplo) monta a instrumentação adequada, executa as calibrações necessárias e o experimento. Esse tipo de aula-prática já é bastante rotineiro entre os atuais estudantes de Engenharia Mecânica com ênfase em Aeronaves da EESC-USP devido ao fato de o Laboratório de Aeronaves estar incluído no projeto Reenge da FINEP.
4. PESQUISA E EXTENSÃO:
Para que o projeto pedagógico de um curso de Engenharia seja viável é preciso que haja um comprometimento da entidade executora com a pesquisa e os serviços de extensão. No caso da Engenharia Aeronáutica, o forte envolvimento dos professores com a pesquisa, é ainda mais importante devido à necessidade de atualização constante. Lembrado que: “O conhecimento hoje é simplesmente inadequado para a prática amanhã”. Projetos de pesquisa integrados, onde atuam mestrandos, doutorandos e alunos de iniciação científica são comuns dentro da USP não sendo diferente na EESC-USP. Alunos de Iniciação Científica, monitores e voluntários são incentivados a colaborarem com os alunos de mestrado e doutorado e vice-versa. Esse conhecimento irá ser disseminado para os outros alunos através do professor e dos bolsistas. A maioria dos experimentos desenvolvidos em iniciação científica e Pós Graduação se converteram em aulas práticas ou demonstrativas. Alunos de pós-graduação são constantemente convidados a proferirem seminários aos alunos de graduação. O curso de Pós Graduação em Engenharia Mecânica da EESC engloba as linhas de pesquisa da Engenharia Aeronáutica tais como Aerodinâmica, Dinâmica de Vôo e Controle, Projeto e Propulsão com mais de vinte Dissertações de mestrado e 7 teses de Doutorado defendidas com igual número de trabalhos em andamento.
Alunos de iniciação científica que desejam seguir a carreira acadêmica são incentivados a iniciarem os cursos de pós-graduação já no último semestre, encurtando assim o tempo de titulação.
Projetos de extensão com a indústria serão extremamente importantes, como dito anteriormente, para a formação do aluno de graduação uma vez que os problemas a serem resolvidos no trabalho depois de solucionados, serão adaptados e passados aos alunos de graduação. Tem-se, portanto o conhecimento adquirido sendo transmitido.
A EMBRAER possui um departamento exclusivo para a relação Empresa/ Universidade e estará lançando no próximo ano edital de convênio para a participação conjunta com as Universidades de renome nas soluções de problemas de médio e longo prazo.
Estes procedimentos descritos aqui são os vigentes dentro do grupo de Aeronáutica da EESC. Com a Habilitação em Engenharia Aeronáutica tornando-se realidade, estes procedimentos deverão ser ampliados e incentivados.
5. ATIVIDADES EXTRACURRICULARES:
Os atuais alunos da Ênfase em Aeronaves participam ativamente de três atividades extracurriculares específicas de engenharia que são:
• Projeto SAE Aero Design;
• Projeto SAE Mini Baja;
• Empresa EESC Junior.
Todos os três itens são importantíssimos na formação do aluno pois reúnem os requerimentos estabelecidos como espinha dorsal deste projeto pedagógico. O projeto SAE Aerodesign constitui-se no projeto e construção de uma aeronave rádio controlada cuja área projetada é limitada por regulamento e o motor é fornecido pela SAE. A competição é dividida em três etapas análise do projeto, apresentação do Projeto e prova de vôo onde se deve levantar uma quantidade de carga. Vence a equipe que obtiver o maior número de pontos sendo que na prova de vôo a pontuação máxima é obtida quando se levanta a maior carga e o valor desta carga for o mais próximo do estimado no projeto. O projeto SAE Aerodesign teve sua primeira edição em 1999 sendo a equipe vencedora os alunos da ênfase em Aeronaves da EESC.
O projeto SAE Mini Baja segue o mesmo principio do Aero Design, com regras bem definidas para o projeto e construção de um veículo fora-de-estrada. A competição Mini Baja já ocorre a mais de cinco anos, tendo e equipe da EESC vencido várias vezes.
Esses dois projetos são executados exclusivamente pelos alunos os quais estarão desenvolvendo um trabalho real de engenharia envolvendo todos os aspectos importantes discutidos anteriormente tais como: trabalho em equipe, resolução de problemas abertos, "hands-on", apresentação e comunicação etc. Os Departamentos da EESC têm apoiado estes projetos, em particular os de Engenharia Mecânica e o de Materiais, Aeronáutica e Automobilística. As empresas Juniores, no caso a EESC-Junior, são igualmente importantes e promovem não só as habilidades acima como também o espírito empresarial.
Novamente, com a viabilização da habilitação em Engenharia Aeronáutica estas atividades serão ampliadas e incentivadas ainda mais, tornando-se quase que obrigatórias. 6. Infra-estrutura Laboratorial Existente:
Como dito anteriormente, a USP vem investindo na área aeronáutica há mais de 20 anos. O laboratório de Aeronaves foi criado para dar apoio ao curso de ênfase em Aeronaves da Engenharia Mecânica contando hoje com uma área de 1200 m2. O LAE possui hoje vários equipamentos que dão suporte tanto para a graduação como para a pós-graduação, são eles: • Túnel de vento de circuito fechado e área de ensaio 1,4x1,7x5m;
• Túnel de vento de circuito aberto com 0,6m2;
• Túnel de vento de circuito aberto de baixa turbulência;
• Túnel de vento de circuito aberto para visualização com fumaça;
• Sistema de anemometria a fio quente três canais;
• Sistema de aquisição de dados;
• Análise de dinâmica das estruturas;
• Um avião bi-motor para aulas de manutenção;
• Um avião mono-motor para ensaios em vôo;
• Laboratório de instrumentação embarcada;
• Máquinas em geral;
• Computadores;
Apesar desta infra-estrutura ter sido adequada para a ênfase em aeronaves, ela deverá ser necessariamente ampliada para o evento da Habilitação, principalmente em seu espaço físico, na duplicação de equipamentos de laboratório para aulas práticas e construção de outras áreas de interesse. No entanto, deve-se destacar que o grupo de Aeronaves já possui experiência suficiente para conduzir a ampliação racional da infra-estrutura laboratorial e portanto não seria necessário "começar do zero" para a implantação da Habilitação. De fato já existe um projeto em andamento para a construção de mais 1200m2 de área disponível que faz parte do plano de metas do novo Departamento de Engenharia de Materiais, Aeronáutica e Automobilística.
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