A Divisão de Aerotermodinâmica de Hipersônica (EAH) do Instituto de Estudos Avançados (IEAv), organização militar científico-tecnológica ligada ao Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) do Comando da Aeronáutica, começou a utilizar uma impressora 3D Fortus 900mc, da Stratasys, para fabricar modelos de laboratório de motores aeronáuticos hipersônicos, conhecidos como scramjet (abreviação de supersonic combustion ramjet). A impressão 3D dos modelos do motor já trouxe uma economia de R$ 250 mil ao ano nos custos de fabricação.

“O IEAv decidiu apostar numa manufatura “híbrida” para desenvolver o motor, por meio da combinação de processos de usinagem convencional e de fabricação aditiva”, explica Israel Rêgo, Chefe da Subdivisão de Ensaios em Solo da Divisão de Aerotermodinâmica e Hipersônica do IEAv. O objetivo, afirma, é otimizar o ciclo de pesquisa e desenvolvimento, e também acelerar eventuais atualizações e adaptações, bem como reduzir os custos de manufatura.

“Em um primeiro momento, o motor scramjet poderá ser utilizado como estágio de propulsão aspirado de foguetes rumo ao espaço. Em um período de tempo maior, ele terá aplicações na propulsão de aeronaves civis ou militares hipervelozes”, diz Israel.

Atualmente, o Instituto utiliza a impressora 3D para produzir três subsistemas do motor scramjet para ensaios em túnel de vento hipersônico: i. O estágio de compressão que captura o ar atmosférico para o combustor; ii. O próprio combustor, dentro do qual ocorre a combustão supersônica, que estão sendo impressos em 3D, com o uso da resina ULTEN 9085, de elevada resistência e durabilidade mecânica e térmica; e iii. A tubeira de aceleração dos produtos da reação de combustão, que está sendo impressa em 3D com a utilização da resina PC-10, de resistência e durabilidade moderada.

Já em 2019, o IEAv utilizará a manufatura aditiva para fabricar um modelo de engenharia do motor scramjet, funcional e em escala real. “É um antecessor do modelo utilizado para a qualificação de voo, o chamado protoflight. Sua impressão em 3D vai nos possibilitar rever planos de fabricação e montagem dos subsistemas do motor e validar a funcionalidade de suas partes móveis (bypass), de modo ágil e econômico”, diz Israel.

A impressora 3D Fortus 900mc foi importada pelo IEAv em dezembro de 2015, com o apoio da FINEP, e seu emprego na fabricação aditiva dos subsistemas do motor scramjet começou em fevereiro de 2016. “Ela foi escolhida porque, além das vantagens associadas à economia de tempo e redução de custos, possui o maior envelope de impressão disponível no mercado, o que satisfaz nossos requisitos de fabricação rápida de subsistemas do motor scramjet em escala real”, detalha Israel.

Ele conta que a ideia de utilizar a tecnologia de manufatura aditiva no IEAv surgiu em 2013, durante a Feira Internacional de Máquinas-Ferramenta e Sistemas Integrados de Manufatura (FEIMAFE). “Ali, logo identificamos a grande vantagem competitiva da tecnologia de prototipagem 3D para nossa atividade de pesquisa e desenvolvimento aqui na EAH”, explica Israel. Dois anos depois, o Instituto, com apoio da FINEP, importou o equipamento a um custo de cerca de US$ 400 mil. “Desde então, economizamos os custos da usinagem convencional realizada por terceiros, serviço que foi substituído por nossa impressora 3D”.

O sucesso do trabalho com a impressora 3D Fortus 900mc levou o IEAv a apresentar o artigo “Preliminary Studies on Hypersonic Flows Over 3D Printed Models” durante o Fórum de Aeronáutica e Espaço, realizado pelo American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) em Orlando, Estados Unidos, em setembro deste ano. O objetivo da apresentação foi mostrar como o Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica do IEAv tem utilizado a tecnologia FDM para acelerar a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias hipersônicas. A equipe do IEAv apresentou processos de fabricação de sistemas hipersônicos com o uso da impressora 3D Fortus 900mc.

“A manufatura aditiva está revolucionando as indústrias aeronáutica e de defesa, e essa revolução já está no Brasil. Ficamos satisfeitos por nossa solução impulsionar e facilitar a pesquisa e o desenvolvimento de projetos avançados como este em território nacional, afirma Anderson Soares, Territory Manager da Stratasys no Brasil.

Um dos marcos da aviação civil nacional, o avião Bandeirante, da Embraer, acaba de ganhar uma instalação artística que traz nas entrelinhas a sua importância na história: "Primeiro sopro".

Inspirada na flor Dente-de-Leão, a escultura assinada por Carmela Rocha e Marko Brajovic está exposta no Aeroporto Internacional de São Paulo, em Guarulhos, local onde a obra poderá ser vista diariamente por cerca de 100 mil pessoas.

A obra recria em estruturas de aço três flores e possui quatro metros de altura e quase cinco metros de largura. A parte de cima possui um núcleo de aço que foi perfurado e de onde partem hastes. Na ponta de cada uma delas, a réplica de um avião Bandeirante impresso em 3D. São, ao todo, 480 elementos.

"Foi um trabalho de engenharia complexo. Levamos quatro meses entre criação, adaptação e validação do projeto, estudos técnicos e produção", afirmou Brajovic.

Aniversário.

A obra tem o objetivo de transmitir - para o maior número de pessoas e de forma lúdica - a coragem e a fé que moveram os profissionais responsáveis pela fabricação do Bandeirante e o voo realizado em 1968.

"A ideia inicial é comemorar os 50 anos da Embraer (que será completado em 2019) neste ano, em que nós celebramos ainda os 50 anos do primeiro vôo do Bandeirante", afirmou Thaís Marçon, coordenadora de cultura e memória do Instituto Embraer. "E a obra traz o avião como o sopro que fez com que a indústria da aeronáutica fosse desenvolvida no Brasil e que fomentou a aviação comercial regional. E o Bandeirante representa isso: ele é o grão do que a Embraer veio a se tornar", continuou.

"Abrir as portas do aeroporto para essa exposição é uma forma de dar os parabéns a uma das maiores e mais importantes fabricantes de aeronaves do mundo", afirmou Gustavo Figueiredo, presidente do GRU Airport.

Hi-Tech.

Viajantes que passarem pelo aeroporto no período da exposição, além de ver as obras, poderão tirar fotos com dispositivos eletrônicos, e, por meio de uma tecnologia de realidade aumentada, pequenos aviões aparecerão voando na imagem.

Serviço.

A obra está no Check-in G, Terminal 3, no aeroporto (Rod. Hélio Smidt, s/nº - Cumbica, Guarulhos). A entrada é gratuita..

Em março de 2018 aconteceu a primeira reunião do Comitê para o Desenvolvimento do Programa Espacial Brasileiro (CDPEB), “novo” ambiente interministerial reunindo os principais atores envolvidos no fomento às atividades espaciais nacionais.

Dos grupos criados dentro do comitê*, cada um foi voltado especificamente para encontrar soluções em áreas críticas como governança (ambiente de gestão), questões fundiárias (Alcântara e outros sítios), desenvolvimento de veículo lançador (família VLX) e recomposição do quadro de pessoal técnico (fuga de mão de obra altamente qualificada).

Segundo afirmou o vice-presidente da Comissão de Coordenação e Implantação dos Sistemas Espaciais (CCISE), brigadeiro-do-ar José Vagner Vital durante o Workshop Internacional Perusat-1 2018, essa atualização obteve dois destaques até o momento, o desenvolvimento de novos lançadores e a regulamentação na utilização dos centros de lançamento (leia-se Alcântara).

Está garantida a continuidade do Veículo Lançador de Microssatélites (VLM), e a seguir, a introdução do lançador Áquila I e Áquila Ie (Família VLX), diferentes entre si pelo peso que carregam e pela altitude a que chegam.

A família “VLX” será composta por lançadores de três estágios, ou seja, três motores S50 no primeiro estágio (dois laterais), outro S50 impulsionando o segundo estágio e um motor foguete de propelente líquido como terceiro estágio.

A capacidade de carga ficaria em torno de 300 a 500 kg (ou até mais), dependendo da altura e da órbita a ser alcançada.

Segundo o brigadeiro Veríssimo (atualização), o proximo veículo após o Áquila 1, será denominado Áquila 1e (e = enhanced) e não Áquila 2. O Áquila 1e terá um upper stage a propulsão líquida pressurizada e não será utilizado o motor L-75. A capacidade desse estágio ainda não foi definida.

Essa nova família não inviabilizará o projeto do VLM-1, segundo o brigadeiro Vital, pois este é necessário para qualificar em voo os motores S50, entre outras coisas.

Voos de qualificação do motor S50

Segundo o brigadeiro Rogério Veríssimo, diretor de Transporte Espacial da AEB, o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) abriu contagem regressiva para o lançamento do VS-50, veículo (foguete) que tem a missão de qualificar em voo os novos motores S50 antes de findar-se o próximo ano. Já ocorreu o o teste de ruptura do motor S50, realizado nas instalações da Avibras Aeroespacial com pleno sucesso.

Outro marco importante para o Projeto será a realização do ensaio estrutural, que visa simular as cargas de voo, combinando tipos de esforços distintos ao longo das interfaces do Envelope Motor S50.

Tal ensaio (tiro em banco) ocorrerá nas instalações da Usina do IAE (UCA), ao longo do primeiro trimestre de 2019.

Se obtiverem êxito nessas etapas, será o último passo antes da construção e lançamento do 1° Veículo Lançador de Microssatélite (VLM), principal aposta da pesquisa espacial nacional na área de foguetes desde 2016.

O projeto do VLM nasceu oficialmente em 2008 como uma alternativa por veículos de menor porte. Os estudos internos prosseguiram até 2011 com vistas a produzir um projeto de menor conteúdo tecnológico, mas que pudesse ser viável em um curto prazo.

Em sua primeira idealização, o VLM seria composto pelo motor central do antigo VLS, com poucas alterações.

A partir de 2011, porém, o projeto passou a ser desenvolvido em parceria com a Deutsche Zentrum für Luft-und Raumfahrt ou DLR (Agência Espacial Alemã), de modo que o projeto do propulsor foi revisto, com a decisão do desenvolvimento do S50.

O VS-50 é um veículo com 12 metros de cumprimento, 1,46 metro de diâmetro e massa estimada em 15 toneladas.

Ele possui, em seu primeiro estágio, um motor S50 e, em seu segundo estágio, um motor S44, já utilizado anteriormente no VLS-1.

Para o VLM-1, será acrescido um segundo motor S50. Eles passarão a compor o primeiro e o segundo estágios do foguete e o S44 será o terceiro.

Os motores S50 estão em produção na Avibras Aeroespacial, por meio de contrato assinado com a Fundação de Apoio para Projetos de Pesquisa de Ciência e Tecnologia Espacial (Funcate).

No contrato está prevista a construção de seis motores, mas já há acerto para a compra de outros dois para completar a missão de lançamento do VLM.

Dessa forma, e antevendo cenários, o CDPEB criou um grupo de trabalho para tratar do VLX, sucessor do VLM, configurado para usar dois motores S50 lateralmente como boosters potencializadores.

O VLX é um projeto estruturante que fomenta a busca pela tecnologia necessária os próximos veículos lançadores.

Também é um programa mobilizador da indústria e seus fornecedores, permitindo obter no futuro veículos mais interessantes do ponto de vista energético, capazes de levarem cargas maiores e mais pesadas em órbitas mais elevadas.

Segundo o oficial brasileiro, a equipe de engenheiros existente pode operacionalizar quatro lançamentos teste por ano, nas condições atuais.

Apenas a título de comparação, e segundo o brigadeiro Vital, há várias empresas surgindo no mundo que realizam lançamentos com cargas equivalentes ás manejadas em Alcântara, e uma dessas companhias já manifestou a disposição de realizar cem lançamentos em um ano, em futuro próximo.

De olho nesse mercado promissor, a AEB confirmou durante o Workshop Perusat-1 a criação, por parte do Ministério da Defesa, da empresa pública Alada Espacial, um instrumento destinado a viabilizar a realização de atividades comerciais no CEA.

Seu eventual papel é parte do trabalho de modelagem que está sendo desenvolvido para identificar as alternativas legais que permitam a efetiva utilização do Centro, bem como o reinvestimento dos recursos por ele arrecadados na forma de taxas e outros recolhimentos.

A Alada será uma empresa pública, consequentemente sujeita à Lei de Licitações, exceto nos casos legais que a ela se sobreponham contratos específicos.

Quanto às negociações de um acordo de salvaguardas tecnológicas com os Estados Unidos, importante frisar que existem dois outros em vigor, um com a Ucrânia e outro com a Rússia, portanto, isso não é novidade na AEB.

O lado brasileiro e outras partes interessadas, sempre que necessário, entrarão em negociações com este objetivo, sejam elas organizações americanas, sejam de outras nações que utilizem tecnologias daquele país.

Adicionalmente, o acordo também permitirá que o próprio Brasil realize lançamentos de satélites que contenham tecnologia americana, já que a Agência Espacial Brasileira está desenvolvendo um lançador nacional com a participação da Aeronáutica (família VLX).

Quanto a infraestrutura do CEA, o brigadeiro Vital destacou que foram realizadas muitas obras de aprimoramento no Centro nos últimos anos, inclusive a nova torre de lançamento.

Essas obras foram financiadas diretamente pelo atual Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações  (MCTIC) por meio da AEB.

Ao longo do período de 2003 a 2017 foram investidos pela AEB cerca de R$ 545 milhões na infraestrutura geral do Centro, refletindo o modelo de cooperação vigente junto ao Ministério da Defesa e ao Comando da Aeronáutica.

Infraestrutura terrestre: controlando satélites

Localizado em Brasília (DF), o Centro de Operações Espaciais Principal (COPE-P) é o lugar onde militares das três Forças Armadas e civis da Telebras se revezam na operação do Satélite Geoestacionário de Defesa e Comunicações Estratégicas (SGDC).

Essa instalação pode ser erroneamente confundida com uma grande sala. Poucos sabem o alcance que aquela “sala” possui sobre o território brasileiro.

O Centro de Operações Espaciais Secundário (COPE-S), inaugurado em 19 de novembro, e localizado na Estação Rádio da Marinha do Rio de Janeiro (ERMRJ) é o back-up do sistema garantindo o funcionamento, a operação e todos os serviços prestados pelo SGDC em caso de impedimento do COPE-P.

Em órbita desde maio de 2017, o SGDC foi concebido para efetuar a transmissão de internet banda larga para todo o Brasil, bem como auxiliar no monitoramento de todo o território nacional, especialmente zonas fronteiriças, ao permitir as Forças Armadas operarem dispondo de comunicações estratégicas via satélite.

Satélites de Observação da Terra até 2022

O Carponis-1 é o primeiro satélite brasileiro de sensoriamento remoto de alta resolução espacial e faz parte das constelações do Programa Estratégico de Sistemas Espaciais(PESE), que integra o Programa Espacial Brasileiro.

Ele terá capacidade de gerar imagens coloridas com resolução igual ou inferior a um metro, ou seja, com mais qualidade, nitidez e precisão que as imagens providas pelo satélite sino-brasileiro, o CBERS-4, que pode somente prover imagens em preto e branco com resolução máxima de cinco metros.

A previsão é que o satélite seja colocado em órbita até 2022.

Segundo o brigadeiro Veríssimo (atualização), é recomendável evitar comparações entre Carponis 1 e CBERS por serem satélites diferentes. Além disso, o Carponis não existe ainda e quando for contratado o será no exterior, usando conteúdo internacional na sua primeira encomenda, enquanto o CBERS já possui conteúdo nacional.

Para uma melhor compreensão desta temática, Veríssimo sugeriu a leitura do artigo: “Nota de esclarecimento da AEB-INPE: Características dos satélites sino-brasileiros de recursos terrestres – CBERS”, disponível no site da AEB: aeb.gov.br

No âmbito da Defesa e Segurança, o satélite proverá o apoio de inteligência nas operações militares em território nacional e internacional, sobretudo, com a identificação e monitoramento constante das áreas utilizadas para práticas ilícitas, como as áreas de fronteira e de alta criminalidade nos grandes centros urbanos.

Já como exemplos de utilização por outros órgãos governamentais, destacam-se a fiscalização mais precisa de áreas de desmatamento, o monitoramento da produção agrícola e o apoio à fiscalização fundiária.

O Projeto Carponis é definido pela Força Aérea Brasileira (FAB) como um sistema de observação da Terra com sensor óptico de alta resolução espacial e possível inclusão de banda infravermelha, orbita otimizada para observação de zonas de interesse do Brasil, capaz de realizar o monitoramento hidrológico no setor elétrico (Resolução 003/2010), apto á fiscalização e monitoramento ambiental e mapeamento do Cadastro Ambiental Rural (CAR), detecção de desmatamento em pequenas áreas, e observação militar de áreas de interesse das Forças Armadas brasileiras dentro e fora do território nacional.

* Grupos de Trabalho (GT) temáticos: CDPEB 2018 GT1 Governança GT2 Salvaguardas Tecnológicas GT3 Liquidação da ACS GT4 Empresa Pública (ALADA) GT5 Projeto Mobilizador GT6 VL-X GT7 Questão Fundiária em Alcântara GT8 Plano de Comunicação Social GT9 Pessoal do DCTA;AEB;INPE GT10 Políticas Públicas em Alcântara. Segundo atualização do brigadeiro Veríssimo “O CDPEB, originalmente, tinha 9 GT’s. O GT-10, 11 e 12 são novos grupos ( o GT-10 é continuação do GT-fundiario, o GT-11 trata do financiamento dos projetos mobilizadores e o GT12 trata de Lei Geral do Espaço)”