Contribuir para a realização de voos mais rápidos e com menor consumo energético. Esse é objetivo do estudo de Ely Carneiro de Paiva, pesquisador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Sistemas Autônomos Cooperativos (InSAC). Durante seu pós-doutorado na Concordia University, do Canadá, o especialista desenvolveu um novo algoritmo que analisa as condições do vento de determinada região para indicar a melhor trajetória a ser percorrida por um dirigível autônomo.

A ideia, segundo o cientista, é que a técnica guie o dirigível a partir de dados obtidos por um sensor colocado em seu bico, o qual estima a direção e a velocidade do vento local. Além disso, o algoritmo utilizará informações recebidas a distância sobre as condições do vento no destino e em alguns pontos do percurso. “O maior desafio é obter e atualizar as informações do vento ao longo dos pontos por onde a aeronave irá percorrer. No entanto, se soubermos apenas quais são as condições de vento no início e no final do trajeto, já é possível obter uma redução de consumo de energia ou de tempo”, explica Ely, que escreveu três artigos sobre o trabalho nos últimos 12 meses.

O algoritmo desenvolvido também pode ser utilizado para guiar aviões. Apesar de já existirem modelos matemáticos que os ajudam a aproveitar o vento a seu favor, a economia energética geralmente considera que a velocidade das aeronaves é constante. Já com a solução proposta pelo especialista, os veículos aéreos poderão se beneficiar mesmo que utilizem velocidades variáveis durante certa trajetória, o que torna o percurso muito mais flexível e fácil de ser planejado. Além disso, por ser baseado em equações matemáticas simples, o método pode ser aplicado a aeronaves autônomas de pequeno porte, como drones, que não dispõem de um sistema com grande capacidade computacional. Ainda em fase de testes, o algoritmo foi utilizado em um simulador de voo, mas deve ser testado em breve no NOAMAY, dirigível autônomo que está sendo desenvolvido por pesquisadores do InSAC para monitoramento da Floresta Amazônica. Uma das inovações da aeronave fica por conta de seus quatro motores elétricos com hélices que são direcionáveis e giram 360°. Isso permite que o dirigível execute manobras de forma mais rápida, paire no ar e suba e pouse na vertical.

O NOAMAY realizou seu primeiro voo no ano passado, em Curitiba. Atualmente, está passando por uma readaptação para a retirada de excesso de peso da aeronave e, assim que estiver operacional, será levado para Manaus, sob a supervisão de Reginaldo Carvalho, professor da Universidade Federal do Amazonas (UFAM) e também cientista do InSAC. Posteriormente, testes-piloto estão previstos para serem realizados em Tefé, na reserva de Mamirauá, a 500 km de Manaus. Recentemente, o projeto do dirigível foi destaque em reportagens na imprensa, inclusive, aparecendo em rede nacional.

Escambo de conhecimento – Ao longo dos 15 meses em que realizou seu pós-doutorado no Canadá, Ely Paiva, que também é professor da Unicamp, foi convidado para ministrar uma série de palestras e participar de diversos eventos da área de veículos aéreos autônomos. “O projeto do dirigível desperta muito interesse nos pesquisadores por conta do contexto da Amazônia, fomentando debates sobre conservação ambiental e efeitos climáticos”, conta o docente. Ao todo, foram sete universidades visitadas pelo especialista, sendo que, em cinco delas, ministrou palestras para cientistas de vários países do mundo.

A experiência contribuiu para que ele aprendesse sobre a dinâmica das universidades e suas respectivas parcerias com o setor econômico. “Há um grande investimento tecnológico nas instituições em termos de laboratórios e equipamentos, principalmente com aportes governamentais”, afirma. Apenas para citar um exemplo, a ETS-École de Technologie Supérieure de Montreal, que conta com nove mil alunos de engenharia, possui sua própria fábrica de chips para utilização em seus projetos internos e para a prestação de serviços de extensão. O professor afirma ser natural que empresas procurem as universidades em busca de soluções para um problema ou mesmo pelo interesse na automatização de processos, visando ganhos de qualidade e rendimento. Outro ponto destacado pelo docente durante a experiência é a grande troca de conhecimentos entre diferentes universidades. Em uma das instituições visitadas, o professor conheceu um núcleo de pesquisa aeroespacial onde alunos dos cursos de engenharia elétrica, mecânica e civil atuam de maneira integrada.

Entre os eventos que o pesquisador do InSAC participou está a Aviation Innovations Conference: Cargo Airships, conferência de dirigíveis de transporte de carga realizada em Toronto, em março deste ano. Devido às condições inóspitas do norte gelado (Ártico) do Canadá, é grande o interesse em dirigíveis de carga como solução para os problemas logísticos em áreas remotas da região. Neste contexto, Ely ministrou a palestra “Autonomous Airships for Monitoring Applications in Amazon”, em que tratou sobre o dirigível que está sendo desenvolvido no InSAC: “Os dirigíveis são altamente adequados para aplicações ambientais e de biodiversidade, pois sua capacidade de pairar sobre no ar com grande estabilidade, baixo ruído e tempo prolongado, permite uma análise intensiva da fauna e da flora”, finaliza o especialista.

A conferência reuniu integrantes da academia, de órgãos governamentais e da indústria, incluindo a gigante americana Lockheed Martin, a maior empresa de defesa do mundo, que está produzindo o dirigível híbrido LMH-01, em fase final de homologação, e que promete trazer de volta a era de ouro dos antigos Zeppelins.

 

Texto: Assessoria de Comunicação do InSAC

 

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