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Fundamentos de Aeronáutica

Código: PA01     Sigla: FA

Áreas Científicas
Classificação Área Científica
CNAEF Construção e reparação de veículos a motor

Ocorrência: 2023/2024 - 1S

Ativa? Sim
Unidade Responsável: Departamento de Engenharia Mecânica
Curso/CE Responsável: Curso Técnico Superior Profissional em Produção Aeronáutica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Anos Curriculares Créditos UCN Créditos ECTS Horas de Contacto Horas Totais
GAIR 3 Plano de Estudos 2016_17 1 - 6 60 162
TSPPA 25 Plano de Estudos 2015_16 1 - 6 60 162

Docência - Responsabilidades

Docente Responsabilidade
Nuno Humberto Costa Pereira Responsável

Docência - Horas

Ensino Teórico-Prático: 4,00
Tipo Docente Turmas Horas
Ensino Teórico-Prático Totais 2 8,00
Carla Maria Ramos Ferreira 2,00
João Jerónimo Baptista Ribeiro 2,00

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Pretende-se nesta unidade curricular que estudantes desenvolvam o interesse pelo estudo da aeronáutica e que fiquem a conhecer os principais conceitos da mecânica de voo, componentes das aeronaves, aerodinâmica e propulsão para conseguir compreender o funcionamento dos vários componentes, a geometria, os materiais e as técnicas de construção das aeronaves.

Resultados de aprendizagem e competências

No final da unidade curricular os estudantes deverão ser capazes de:
- Conhecer os fundamentos de voo de uma aeronave, os seus componentes principais e sistemas mais comuns;
- Identificar as forças que atuam numa aeronave dando especial ênfase às de natureza aerodinâmica;
- Identificar os modos de propulsão usados em aeronaves nomeadamente motores recíprocos, turbo-hélice, turbo-fan e reação, identificando os diversos ciclos de funcionamento;
- Conhecer os sistemas de controlo de voo, sistemas hidráulicos das aeronaves, mecanismo de recolha do trem de aterragem e o sistema de travagem;
- Conhecer os principais instrumentos instalados nas aeronaves e descrever o funcionamento do pitot-estática;
- Conhecer os instrumentos giroscópicos, instrumentos de navegação e instrumentos do motor;
- Conhecer a regulamentação básica aeronáutica, as organizações aeronáuticas mais importantes (ICAO, FAA, EASA) e a legislação que as regula;
- Conhecer as autoridades aeronáuticas nacionais (NAA) e as suas funções;
- Conhecer a legislação aplicável à Aeronavegabilidade Inicial.
- Desenvolver espírito critico e de análise relativamente aos fenómenos físicos abordados;
- Avaliar os problemas e dados disponíveis para a resolução das situações práticas;
- Interpretar os resultados obtidos e analisar se são os esperados.

Adicionalmente deve:
- Relacionar os componentes das aeronaves com as forças que nela atuam;
- Relacionar as forças de natureza aerodinâmica com a potência de propulsão e discutir o tipo de propulsão face à velocidade de voo;
- Relacionar a atuação nos sistemas de controlo de voo com os valores indicados pela instrumentação da aeronave;
- Relacionar as ligações das várias organizações aeronáuticas e discriminar os níveis de atuação de cada uma delas;
- Projetar um planador, planear a sua construção, selecionar os materiais, construir o planador resolvendo as dificuldades e imprevistos que surgem, equilibrar o planador e testar o seu desempenho em voo;
- Comunicar os resultados do trabalho desenvolvido e explicar as decisões tomadas através de um relatório e apresentação oral aos estudantes da turma e docentes;
- Integrar um grupo de trabalho de forma ativa, comunicar e discutir ideias com todos os elementos do grupo;
- Organizar o trabalho e o estudo para cumprir os prazos e objetivos estabelecidos.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Conhecimentos elementares de Matemática e Física (Mecânica).

Programa

1. Introdução à Aeronáutica
Breve história da aviação; Partes constituintes de uma aeronave e as diversas geometrias que as aeronaves podem assumir.
2. Forças e Movimentos numa Aeronave
Forças aplicadas a uma aeronave em voo; A equação de Bernoulli; Forças aerodinâmicas que atuam numa aeronave.
Comandos que atuam nas superfícies de controlo (elevator, aileron, rudder) e permitem controlar o movimento de um avião (pitch, roll, yaw).
3. Configuração e Simulação
Configurações de voo de uma aeronave nas fases de voo (descolagem; subida; linha de voo; descida e aterragem); Critérios de estabilidade de uma aeronave.
Conceito de ‘Peso e Centragem’ de uma aeronave e cálculos envolvidos.
4. Propulsão
Tipos de motores de aeronaves: recíprocos; turbo-hélice; turbo fan; reação.
Ciclos de funcionamento do motores; Escolha do tipo de motor para uma aeronave em função das suas características e perfil de operação.
Sistemas de combustível das aeronaves; Funções do APU e princípio de funcionamento.
5. Controlo de Voo e Sistemas
Sistemas de controlo de voo para aeronaves de grande dimensão; Sistemas hidráulicos e suas funções.
Trem de aterragem e mecanismo de recolha do trem; Sistema de travagem e a função anti-skid.
6. Instrumentos e Aviónicos
Instrumentos mais comuns no cockpit de uma aeronave; Sistema Pitot-Estática; Instrumentos giroscópicos e onde são utilizados; Sistemas EFIS e EICAS.
Instrumentos de controlo do estado de condição e operação dos motores da aeronave.
7. Legislação Aeronáutica
Equadramento da legislação aeronáutica internacional, europeia e nacional.
Organizações aeronáuticas e atribuições respetivas (ICAO, FAA, EASA, INAC);
A EASA e a regulamentação que estabelece a condições de aeronavegabilidade (Inicial e Contínua).

Bibliografia Obrigatória

FAA-H-8083-25B; Pilot's Handbook Of Aeronautical Knowledge, 5th Edition, Skyhorse, 2016. ISBN: 978-1510726062 (Disponível em suporte .PDF de acesso livre)
FAA-H-8083-3B; Airplane Flying Handbook, Skyhorse, 2017. ISBN: 978-1510712836 (Disponível em suporte .PDF de acesso livre)
Docentes da UC; Powerpoints de apoio à lecionação de FA, 2021 (Disponível em suporte .PDF no Moodle)

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Duas aulas de duas horas por semana.
Aulas teórico-práticas (2h/semana): método expositivo participado (com apresentação de powerpoints que incluem pequenos filmes ilustrativos) e método demonstrativo (com resolução de problemas práticos por parte dos estudantes).
Aulas Laboratoriais (2h/semana): método experimental com recurso ao desenvolvimento de trabalhos utilizando o simulador de voo; Resolução de problemas; Projeto, construção e ensaio de um planador.

Software

X-Plane - Software de simulação aeronáutica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação Peso (%)
Teste 60,00
Trabalho laboratorial 40,00
Total: 100,00

Componentes de Ocupação

Designação Tempo (Horas)
Estudo autónomo 52,00
Frequência das aulas 60,00
Trabalho laboratorial 50,00
Total: 162,00

Obtenção de frequência

- A presença nas aulas são obrigatórias, de acordo com o regime de assiduidade aprovado pelo Conselho Pedagógico para os CTeSP.

A fim de dar cumprimento ao disposto no ‘Regulamento das Atividades Académicas do IPS’, os estudantes beneficiários de um dos estatutos previstos no regulamento, que não lhes seja possível estar presente em alguns laboratórios, devem informar da sua situação o docente da turma de laboratório ou o responsável da unidade curricular para ser programado a realização dos trabalhos de laboratório extraordinários. De modo a optimizar os recursos humanos e laboratoriais, o pedido de realização de trabalhos de laboratório extraordinários, ao abrigo do Estudante detentor Estatuto, deve ser pedido por escrito ao responsável da unidade curricular até uma semana antes da realização do Trabalho de Laboratório em questão. Os pedidos recebidos fora do prazo não serão aceites.

- A classificação dos Testes tem que ser maior ou igual a 8,0V;
- A média aritmética da classificação dos Testes ou do Exame tem de ser mauir ou igual a 9,5V.

Fórmula de cálculo da classificação final

* Avaliação Contínua:
- Dois testes (60%) - Nota mínima de 8,0V; Média aritmética mínima: 9,5V
- Trabalho laboratorial (40%) - Nota mínima do trabalho de projeto do planador: 9,5V

NF=0,60xMT+0,40xTPPlanador

* Avaliação Final:
- Exame (60%) - Nota mínima de 9,5V
- Trabalho laboratorial (40%) - Nota mínima do trabalho de projeto do planador: 9,5V

NF=0,60xNE+0,40xTPPlanador

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes com estatutos especiais deverão informar o RUC no início do semestre para ser acordado um plano de presença/acompanhamento das aulas laboratoriais para permitir a aplicação das regras de avaliação da UC.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação será realizada por só por exame, com acesso segundo as regras definidas no RAA-IPS.

Observações

- A presença nas atividades laboratoriais é obrigatória. Em caso de impossibilidade de estar presente, o estudante deve contactar previamente o Docente;
- O relatório do trabalho desenvolvido nos laboratórios é devolvido ao grupo para melhoria, caso não tenha atingido a classificação mínima;
- Os estudantes que não tenham o relatório aprovado durante o período de avaliação contínua têm possibilidade de o entregar até à data dos exames;
- Caso o estudante não obtenha a nota mínima num dos testes, poderá recuperar esse teste na data definida pelo Conselho Pedagógico para a avaliação da época normal.
- O horário semanal de esclarecimento de dúvidas será divulgado na página da UC no Moodle.

- Os estudantes que obtenham nota final maior ou igual a 16 valores deverão submeter-se a oral, caso contrário a nota será de 14 valores.

>> Nas avaliações escritas só poderá ser utilizada calculadora científica não programável e terão consulta restrita – Formulário fornecido.
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