Por Rodrigo de Oliveira Andrade

Revista Pesquisa FAPESP.

Um projeto ambicioso, desenvolvido para fins militares, poderá levar o Brasil a se tornar um importante polo de pesquisa, desenvolvimento e produção de novas tecnologias relacionadas aos veículos aéreos não tripulados, os vants – também conhecidos como drones. Idealizado para uso das Forças Armadas, o Falcão, como foi batizado, será o maior vant militar nacional.

Se o projeto avançar, a aeronave terá 11 metros de envergadura, de uma ponta a outra da asa, e autonomia mínima de 16 horas. Ele poderá atuar em operações de vigilância marítima e de fronteiras, missões de busca e salvamento, no combate ao tráfico de drogas, crimes ambientais e na segurança e monitoramento de grandes eventos, como os Jogos Olímpicos de 2016, no Rio de Janeiro, ano em que a aeronave deverá ser concluída. Até agora, cerca de R$ 85 milhões já foram investidos por parte da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), de institutos de pesquisa e da própria indústria.

O Falcão começou a ser desenvolvido pela Avibras no final da década passada. A empresa brasileira com sede em São José dos Campos, interior paulista, em parceria com o Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) da Aeronáutica, contou com os sistemas de navegação e controle de outra empresa da mesma cidade, formada no Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), a Flight Technologies.

Desde fevereiro deste ano, o Falcão integra a linha de produtos da Harpia Sistemas, empresa criada a partir da associação entre a Embraer Defesa & Segurança, braço militar da Embraer, e a AEL Sistemas, com sede em Porto Alegre, Rio Grande do Sul, subsidiária da Elbit Systems, uma das maiores fabricantes de produtos de defesa de Israel – a mesma a fornecer os primeiros drones para uso da Força Aérea Brasileira (FAB) em 2010. Em janeiro deste ano, a Avibras também se tornou acionista da Harpia.

“Desde então conduzimos estudos de configurações para atender aos requisitos operacionais das Forças Armadas para um sistema de vant capaz de cumprir missões de inteligência, vigilância e reconhecimento”, diz Rodrigo Fanton, presidente da Harpia. O primeiro protótipo do Falcão está sendo usado como ponto de partida para a adequação aos requisitos apresentados pelo Ministério da Defesa, que incluem um conjunto de sensores, sistema de comunicação de dados e uma estação de controle em solo.

A aeronave terá cerca de 800 quilos (kg), podendo transportar mais combustível e equipamentos do que outros drones da mesma categoria a uma altura de 5 mil metros. Dentro do veículo aéreo, no lugar do piloto, poderão ser instalados sensores, câmeras e radares, entre outros itens. Boa parte da estrutura do Falcão foi desenvolvida com tecnologia nacional, como os sistemas de eletrônica de bordo, controle e navegação. “Ele terá dimensões equivalentes ao Super Tucano, aeronave turboélice da Embraer para ataque tático”, comenta Flavio Araripe d’Oliveira, coordenador do projeto vant no DCTA. “Vants de médio e grande porte, como o Falcão, são controlados do solo por técnicos em contêineres equipados com computadores e sistemas de comunicação”, diz.

O Falcão utiliza outro vant brasileiro como plataforma de testes para o sistema de navegação e controle: o Acauã, um drone de 150 kg e 5 metros de envergadura concluído em 2010. Ele foi desenvolvido pelo DCTA, centros de pesquisa do Exército (CTEx) e da Marinha (IPqM) (ver Pesquisa FAPESP n° 185) e pela Avibras. Foram realizados dezenas de voos experimentais na Academia da Força Aérea, em Pirassununga, interior de São Paulo.

Hoje o Acauã é utilizado pelo DCTA, Exército e Marinha, e pelas empresas Flight Technologies e Bossan Computação Científica (BCC), do Rio de Janeiro, num novo projeto, agora voltado à concepção de uma tecnologia de pouso e decolagem automáticos, que já apresentou bons resultados nos primeiros experimentos em pista realizados em agosto. O projeto conta com financiamento de R$ 4 milhões da Finep. “Desenvolvemos um sistema com sensores de aproximação com DGPS, que garante um posicionamento muito preciso por satélite, e radar altímetro capaz de medir a altura da aeronave em relação ao solo. Até agora, pouso e decolagem eram realizados apenas sob o comando de um operador”, explica D’Oliveira.

Turbina aeronáutica

Também no DCTA pesquisadores do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), em parceria com professores do ITA e engenheiros da empresa TGM Turbinas, com sede em Sertãozinho, interior paulista, trabalham em outro projeto que poderá impulsionar o setor brasileiro de drones. Trata-se de um motor turbojato movido a querosene de aviação que pode ser usado em vants com peso máximo de 1,2 tonelada.

A Turbina Aeronáutica de Pequena Potência (TAPP) é a primeira a ser produzida no Brasil com características de durabilidade e potência de 5 mil newtons (N), força capaz de impulsionar uma aeronave de até 1,5 tonelada. “Planejamos um grupo de turbinas que possam ter aplicações em vants, mísseis e uma linha para geração de energia”, diz Alexandre Roma, da TGM, um dos engenheiros responsáveis pelo projeto. Ele conta que o equipamento não será usado no Falcão, mas instalado inicialmente em alvos aéreos para treinamento de pilotos em aviões de combate.

Produção em série

Em julho, a turbina foi testada pela primeira vez no banco de provas do IAE. Segundo o engenheiro mecânico José Francisco Monteiro, coordenador do projeto, todos os componentes da TAPP foram fabricados no Brasil, exceto o rolamento para a sustentação de seu eixo. Um dos objetivos é qualificar a mão de obra brasileira para sua produção em série. “Como essa turbina pode ser instalada em mísseis de longo alcance, sua comercialização tem sido dificultada, devido aos tratados de não proliferação de armas nucleares. A alternativa é fabricar a turbina no Brasil”, avalia Monteiro.

Novos testes estão programados até o fim deste ano com o objetivo de fazê-la atingir a rotação máxima de 28 mil rotações por minuto. O projeto conta com financiamento de R$ 30 milhões da Finep. A agência já firmou 23 contratos e convênios, num total de R$ 69 milhões, voltados ao trabalho de pesquisa e desenvolvimento tecnológico de vants no Brasil, conta William Respondovesk, chefe do Departamento das Indústrias Aeroespacial, Defesa e Segurança da Finep.

P&D, aplicações e mercado

As vantagens inerentes ao uso dos drones em operações militares – sobretudo pelos Estados Unidos, após os atentados de 11 de setembro de 2001 – têm atraído cada vez mais a atenção de vários países. Entre 2005 e 2012, por exemplo, o número de nações que adquiriram essa tecnologia subiu de 41 para 76. Nesse mesmo período, o número de programas de pesquisa voltados para essa área nesses países saltou de 195 para 900, impulsionando um mercado em contínua evolução. Os norte-americanos ainda controlam boa parte desse mercado. Juntas, as empresas North Grumman e General Atomics Aeronautical Systems detêm 63% de toda a produção mundial de drones, de acordo com o Government Accountability Office dos Estados Unidos.

Também os gastos anuais em pesquisa, desenvolvimento e comércio dessas aeronaves devem dobrar na próxima década, chegando aos US$ 12 bilhões – totalizando US$ 90 bilhões nos próximos 10 anos –, como mostra o relatório World unmanned aerial vehicles systems, market profite and forecast 2013, divulgado em junho pela consultoria norte-americana Teal Group, especializada nas áreas aeroespacial e de defesa.

O Departamento de Defesa dos Estados Unidos deve seguir líder nesse setor. Israel vem logo em seguida. O país foi responsável por 41% dos drones exportados entre 2001 e 2011, segundo a Stockholm International Peace Research Institute, organização voltada à realização de pesquisas em questões sobre conflitos e segurança internacionais.

Obtenção de dados

Avanços recentes em áreas de tecnologia computacional, além do desenvolvimento de materiais mais leves e de avançados sistemas globais de navegação, também têm atraído a atenção de pesquisadores, que usam drones para a obtenção de dados em áreas de difícil acesso.

No dia 13 de junho a revista Nature publicou um artigo mostrando como esse tipo de tecnologia pode ser útil para o mundo acadêmico. Pesquisadores da Universidade do Colorado, nos Estados Unidos, por exemplo, têm usado vants para medir jatos de ventos que sopram no continente antártico. Isso poderá ajudá-los a entender a dinâmica que deu origem à formação das geleiras marinhas ao redor da Antártida. Também os biólogos aderiram aos vants em seus trabalhos de campo. Já na Índia, a World Wildlife Fund (WWF) tem usado os drones para detectar a presença de caçadores.

Esse crescimento para além do âmbito militar tem se refletido no Brasil. Nos últimos anos, pelo menos cinco empresas passaram a investir em pesquisa e desenvolvimento de novas aeronaves. A AGX é uma delas. Com sede em São Carlos, interior paulista, a empresa desde 2009 trabalha com o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos (INCT-SEC), com sede na Universidade de São Paulo (USP) de São Carlos, na concepção de soluções voltadas para o uso de vants na agricultura, meio ambiente e mineração.

“Esse é o setor mais dinâmico, e o de maior crescimento, da indústria aeroespacial e de defesa em todo o mundo”, diz Adriano Kancelkis, diretor-presidente da AGX, empresa que contou com o apoio do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (Pipe) da FAPESP.

Leia a reportagem completa em: 
http://revistapesquisa.fapesp.br/2013/09/12/o-voo-do-falcao/