Engenheiro desenvolve nova tecnologia para drones

Alysson Nascimento de Lucena é mestre em Engenharia Mecânica e doutor em Engenharia Elétrica e de Computação, ambas as etapas cumpridas com bolsas da CAPES na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). O pesquisador desenvolveu um Veículo Aéreo Não Tripulado (Vant) que pode se comportar como um drone ou como um avião e é capaz de decolar verticalmente, sem precisar de pista. Essas características dão a ele maior tempo de voo do que um drone convencional. O cientista espera que sua invenção beneficie setores como agropecuária e segurança.

Fale sobre a sua pesquisa.
O projeto do “Drone-avião” foi desenvolvido no meu mestrado, com a dissertação Desenvolvimento de um veículo aéreo não tripulado com sustentação e propulsão híbrida . Fui orientado pelo professor Raimundo Carlos Silvério Freire Júnior, um dos inventores. Após o mestrado, o sistema autônomo foi melhorado com orientação do professor Luiz Marcos Garcia Gonçalves, nas dependências do laboratório Natalnet, do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e de Computação da UFRN.

O que seria esse veículo?
Os Veículos Aéreos não Tripulados (Vant) têm duas categorias bem definidas: a categoria das aeronaves de asa fixa (o avião é o mais popular) e a categoria das aeronaves de asa rotativa (o multirotor, popularmente chamado de drone , e o helicóptero são os mais populares). Cada categoria tem suas particularidades. Por exemplo: se eu estou em um local sem uma pista de decolagem e pouso, posso utilizar um multirotor e decolar verticalmente, porém esse tipo de aeronave usa motorização elétrica e sua matriz energética é limitada. Dependendo das condições climáticas, sua autonomia de voo não ultrapassa 15 minutos. Então, se eu preciso efetuar voos com uma maior autonomia de tempo, a melhor opção seria uma aeronave de asa fixa com motorização a combustão. Aí entra uma nova categoria que está em plena formação – Vant híbrido –, que tenta conciliar as vantagens unindo as características de cada tipo de aeronave.

Que características seriam estas?
Nossa solução é um VANT duplamente híbrido que concilia as características de uma aeronave de asa fixa, do tipo asa voadora com motorização a combustão, com as de um multirotor com motorização elétrica. Essa configuração nos permite decolar e pousar verticalmente, eliminando a necessidade de pista, e executar voos com maior autonomia de tempo e distância, devido à capacidade de gerar sustentação pela asa e utilizar motorização à combustão. Ainda durante o voo horizontal em modo avião, a nossa solução consegue ativar o modo multirotor, parar no ar para realizar a análise de um ponto específico, retornar ao modo avião e seguir em voo horizontal.

Qual o objetivo da criação dessa aeronave?
O objetivo principal é sempre o desenvolvimento da ciência. Hoje, somos pioneiros na formação da categoria dos Vant híbridos. Estamos testemunhando essa tecnologia migrar para os carros voadores, que serão capazes de se deslocar com o mesmo conceito que desenvolvemos. Como o desenvolvimento foi concluído em todas as etapas, ao final da pesquisa tínhamos um produto promissor para o mercado, com qualidades inéditas e que possibilitaram o pedido de patente.

Qual a sua destinação?
A nossa solução é uma plataforma multimissão que pode ser adaptada para executar várias funções, tudo vai depender do que vamos embarcar: vários tipos de sensores, câmeras de alta resolução ou térmicas, compartimento para cargas especiais como vacinas, por exemplo. São várias as possibilidades oferecidas por um Vant híbrido.

De que maneira seu projeto pode beneficiar a sociedade?
A nossa solução é muito versátil, pode ser transportada em um carro. Uma única pessoa é capaz de operar todo o sistema, que pode ser usado rapidamente em missões como busca e salvamento, mapeamento de áreas, apoio em desastres naturais, monitoramento de eventos, transporte de insumos de primeiros socorros, pulverização, entre outros. Como podemos observar, nosso Vant híbrido se adapta a várias funções e um dos segmentos que avançou muito mundialmente durante a pandemia foi o de compras on-line , pressionando o sistema logístico. Esse tipo de aeronave pode ser adaptado para transportar uma grande variedade de produtos.

O que a sua pesquisa traz de diferente da literatura?
No início do mestrado fizemos uma pesquisa ampla de projetos que reunissem as características do nosso Vant híbrido e não foi encontrado nenhuma aeronave do tipo na literatura mundial. Nesse momento procuramos a Agência de Inovação da UFRN, a Agir, onde obtivemos total apoio para a elaboração de um pedido de patente que foi protocolado em 5 de janeiro de 2016.

O projeto já recebeu alguma premiação?
Nossa invenção recebeu o deferimento do Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) em 13 de setembro e a carta-patente foi emitida em 25 de outubro. Publicamos pela primeira vez o nosso trabalho em 2021, no Latin American Robotics Symposium , onde obtivemos posição de destaque. Gostaria de destacar que a conquista de uma carta-patente vai além da comprovação do ineditismo de pesquisa científica: ela é fruto do trabalho de todos os servidores e colaboradores de uma instituição séria e de qualidade como a UFRN.

Qual a importância da CAPES?
Desenvolver pesquisa científica é um grande desafio e o apoio da CAPES é fundamental nesse processo, além de estruturar os programas de pós-graduação o fomento das bolsas de estudo, apoio e auxílios são de grande importância na formação de um cientista.

Legen da da s imagens:
Imagem 1: Veículo aéreo não tripulado com sustentação e propulsão híbrida ( Foto: Arquivo pessoal)
Imagem 2: Alysson Nascimento de Lucena, mestre em Engenharia Mecânica e doutor em Engenharia Elétrica e de Computação - CAPES/UFRN ( Foto: Arquivo pessoal)

A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) é um órgão vinculado ao Ministério da Educação (MEC).
(Brasília – Redação CGCOM/CAPES)
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