Divisão de Engenharia Aeronáutica - IEA

1. Laboratório de Estruturas – área física: 800 m2
Atividades:

• Ensaios Estáticos de Materiais e Estruturas
• Análise Experimental de Tensões
• Mecânica da Fratura e Fadiga
• Ensaios Dinâmicos de Estruturas
Principais Equipamentos:
• Máquina de ensaios tipo universal, Baldwin, com capacidade de 100 toneladas
• Equipamentos para medidas estáticas e dinâmicas de deformação
• Equipamentos para medidas fotoelásticas bi- e tri-dimensionais
• Máquina de fadiga de alta freqüência, Amler, com capacidade de 10 toneladas
• Sistema em malha fechada para ensaios estáticos e dinâmicos, MTS, com capacidade de 100 kN.

2. Laboratório de Informática – área física: 84 m2 - climatizado
Este laboratório é constituído por um conjunto de microcomputadores ligados em rede. Programas específicos são utilizados para ministrar aulas de laboratório virtual e para dar treinamento em programas comerciais amplamente utilizados na indústria. Com isto, os alunos podem adquirir uma experiência prática e, conseqüentemente, ter um menor tempo de adaptação na indústria.
Atividades:

• Aulas práticas
• Atividades de Projeto
• Computação de Engenharia e Científica
Equipamentos:
• 34 microcomputadores ATHLON 2.4, ASUS A7N8X-X, 512 Mb DDR MR PC233, AGP GF4 MX440 64 Mb DDR TV 8X, HD 80 Gb 7200 rpm IDE, CDD 52x32x52, Monitor CRT 17”
• Scanner, Impressoras, Projetor Multimídia, Circuito Fechado de TV
Software:
• MatLab, Mathematica, NASTRAN, Autocad, CATIA, Compiladores, entre outros

3. Laboratório Prof. Kwei Lien Feng – área física: 1.600m2 .

3.1 Objetivo
O Laboratório de Engenharia Aeronáutica Prof. Kwei Lien Feng reúne as instalações experimentais das áreas de aerodinâmica, propulsão e sistemas aeronáuticos. Estas instalações são utilizadas para a realização de atividades de ensino e pesquisa, além de trabalhos de desenvolvimento tecnológico associados a empresas do setor industrial.

3.2 Instalações Físicas

3.2.1 Bancos de Ensaio

(a) Aerodinâmica:
• Túnel de Vento de Ensino e Pesquisa do ITA
. Características principais: Seção de testes com seção transversal de 1,00 x 1,28m, velocidade Máxima de 80 m/s (280km/h), número de Mach máximo de 0,23 e potência de 200 hp.
Túnel de Vento de Ensino. Características principais: Seção de testes quadrada, com 465 mm de lado, velocidade máxima de 33 m/s (120 km/h) e Potência de 22 kw (30 hp).
Túnel de Vento Prof. Jacek. Características principais: Seção de teste retangular (300 x 250 mm), velocidade máxima de 70 m/s (252 km/h) e potência de 7,45 kw (10 hp).
Túnel de Vento Supersônico. Características principais: Seção de testes retangular (100 x 180 mm), número de Mach: 1,5 – 3,5 e tempo de corrida = 30 seg.
Túnel Supersônico de Ensino. Características principais: Seção de testes retangular (20 x 100 mm), número de Mach: 1,8 e tempo de corrida de 10 minutos. Adaptado para a realização de visualização de ondas de choque.
Banco de Ensaio de Bocais. Características principais: Diâmetro da garganta dos bocais de 2 mm, alimentado com ar comprimido. Instrumentado com sonda para medida de pressão estática ao longo do comprimento dos bocais.
Banco de Ensaio de Turbo-Compressores Características principais: Comprimento de 2 m e diâmetro de 135 mm. Funciona como compressor e turbina.
Banco de Ensaio de Jato Livre. Características principais: Diâmetro do jato de 110 mm; velocidade do jato de 9 m/s. Escoamento gerado por um ventilador, com potência de 3/4 hp.

(b) Propulsão:
Banco de Ensaio de Motores-Foguete:
- Propelente sólido
-
Propelente líquido (alocado no Instituto de Aeronáutica e Espaço)
Banco de Ensaio de Motores Alternativos:
- Motor a pistão GM (acoplado a um dinamômetro hidráulico)
- Motor a pistão Fiat (acoplado a um dinamômetro hidráulico)
- Motor Varimax (motor c/ capacidade de variar diversos parâmetros do motor)
- Motor CFC (p/ estudos de octanagem de combustíveis)
Banco de Ensaio de Turbinas:
- Banco p/ ensaio de um estágio de compressor
- Turboeixo
Banco de Ensaio de Combustão:
- Unidade de combustão (fornalha p/ estudos de combustão com combustíveis gasosos e líquidos)
- Unidade p/ estudo de chamas (medidas de velocidade e de temperatura de chama)
- Banco de laser por difração “Malvern” (p/ estudos de distribuição de diâmetros de gotas em sprays gerados por injetores de combustíveis)

(c) Sistemas Aeronáuticos
Simulador de vôo da aeronave de treinamento T 27 “Tucano”: Este protótipo é capaz de simular todas as fases de vôo do avião em todos os seus regimes de utilização, em situações normais e de emergência. A cabine de pilotagem dispõe de um sistema de movimentação que produz sensações de vôo, associados as manobras da aeronave simulada em torno dos eixos de arfagem e rolamento.
Sistema hidráulico para acionamento de trem de pouso. Usado para mostrar os princípios de funcionamento do sistema de trem de pouso e freios. Características: Pressão de funcionamento de 3000 psi; Componentes do protótipo do avião “Bandeirante”; Acionamento através de um motor elétrico trifásico de ½ Hp.
Ensaios não destrutivos. Objetivo: Mostrar os métodos existentes para realizar ensaios não destrutivos nos diferentes componentes de uma aeronave, seus princípios de funcionamento e características. Métodos disponíveis no laboratório: (i) Raio x; (ii) método de Ultra Som; (iii) método de “Eddy Current”; (iv) método dos Líquidos Penetrantes e (v) método das Partículas Magnéticas.

3.2.2 Instalações Auxiliares
Oficinas Mecânica e de Modelagem. Tem o objetivo de viabilizar a confecção de dispositivos mecânicos, montagens de aparatos experimentais e confecção de modelos metálicos.
Sistema de Ar Comprimido. Este sistema possui dois compressores, que estão conectados a uma linha de ar comprimido.
Sistema para Refrigeração. Este sistema é constituído por uma torre de refrigeração, por bombas hidráulicas e tem como objetivo a refrigeração de diversos bancos de ensaio.
Rede para Computadores. Aproximadamente 12 pontos para conexão na rede do ITA estão disponíveis em locais estratégicos do Laboratório Prof. Feng e do seu prédio Anexo.
Oficina Eletrônica. Esta instalação tem o objetivo de viabilizar o projeto e confecção de equipamentos simples e interfaces, requeridas pelos sistemas de medida eletrônicos.

3.3 Sistemas de Medida
Para realizar os ensaios nos bancos descritos acima (aulas de laboratório e trabalhos de pesquisa) estão disponíveis no Laboratório Prof. Feng os seguintes equipamentos:

Medidas de pressão: transdutores de pressão, "scani valves" e bancos de transdutores de pressão e 2 manômetros Betz.
Medidas de temperatura: Termopares e termômetros de resistência.
Medida de velocidade do escoamento: tubo de Pitot e anemômetro de fio quente.
Medida de vazão: Tubos de Venturi, placas de orifício e anemômetro de palheta, construído e calibrado no laboratório.
Medida de Força e Momento: (i) no túnel de vento de ensino existe uma balança de três componentes, (ii) Nos bancos de ensaio de motor alternativo, de turbina e de compressores existem células de carga para medida de torque. (iii) No banco de ensaio
de motor foguete existe uma célula de carga para medida do empuxo.
Sistema de posicionamento: (i) Um posicionador de 3 eixos, (ii) um posicionador de dois eixos, projetado e construído no laboratório.
Sistema de aquisição de dados: Têm sido utilizados micro-computadores com placas para aquisição de dados. No presente momento, o laboratório Prof. Feng possui 4 placas de aquisição de dados.
Esquemas para visualização: Técnicas utilizadas: (i) instalação de fios de lã na superfície de modelos, (ii) utilização de fumaça em conjunto com uma folha de laser, (iii) aplicação de óleo colorido na superfície de modelos.

4.  Laboratório de CATIA – área física: 41 m2 - climatizado

Este laboratório é constituído por um conjunto de 10 (dez) estações de trabalho para uso específico em Projeto Assistido por Computador, rodando o software CATIA.