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.