05 de Novembro - 15 horasComunicação do académico Senhor Afzal Suleman, intitulada Transporte Urbano Aéreo – Uma Revolução em Aeronáutica.
O transporte aéreo tem se tornado cada vez mais acessível a um número maior de pessoas. A Associação Internacional de Transportes Aéreos (International Air Transport Association - IATA) prevê 8,2 mil milhões de passageiros aéreos em 2037 [www.iata.org]. Antes do COVID-19, a indústria de transporte aéreo sustentava 65,5 milhões de empregos em todo o mundo; outros 55,3 milhões de empregos indiretos, induzidos e relacionados ao turismo foram apoiados pela aviação. A indústria aeroespacial e de defesa europeia desempenha um papel crucial na liderança da inovação global e na geração de empregos altamente qualificados. Em 2018, o setor manteve o seu papel de liderança nas exportações, com € 145 mil milhões. Com a qualidade dos seus produtos e serviços, tecnologia de ponta e competitividade de custos, as empresas aeroespaciais da União europeia (EU) detêm posições fortes nas cadeias de abastecimento de OEMs globais. Infelizmente, o COVID-19 afetou consideravelmente a economia da aviação civil. Contudo, novas oportunidades estão a surgir na indústria de sistemas de voo autónomo. Em 2030, estima-se que aproximadamente 60% da população mundial viverá em áreas urbanas, ampliando a necessidade de uma mobilidade aérea urbana (Urban Air Mobility – UAM) inovadora e sustentável dentro e entre as cidades. É evidente que os requisitos ambientais e de conceitos de operação (conops), tais como o impacto de ruído e emissões, e segurança terão um papel dominante no desenvolvimento futuro de aeronaves de transporte, tornando-se uma força motriz para novas métricas no transporte aéreo.
Para enfrentar os desafios ambientais, os conceitos propostos incluem veículos híbridos-elétricos ou totalmente elétricos equipados com hélices que giram a velocidades mais baixas do que as configurações convencionais de helicópteros. No entanto, a viabilidade do UAM num futuro próximo requer um desenvolvimento significativo nos sistemas de propulsão elétrica, uma vez que a tecnologia de bateria atual ainda é insuficiente quando comparada com o combustível fóssil em termos de densidade de energia específica. Os sistemas propulsivos híbridos-elétricos visam maximizar a eficiência, reduzir as emissões poluidoras, bem como reduzir o ruído ambiental. A tecnologia de propulsão sem emissões poluidoras e as tecnologias de atenuação aeroacustica são áreas de pesquisa necessárias.
A ‘Internet of Flying Things’ e as tecnologias emergentes relacionadas, como a “System-Wide Information Management Infrastructure” do programa NextGen da Administração Federal de Aviação dos Estados Unidos da América, apresentam inúmeras oportunidades para o setor de aviação, mais especificamente relacionadas com a Mobilidade Aérea Urbana. A presença de dados aeronáuticos, de vôo, meteorológicos, de aeródromos e de manutenção está acelerando o desenvolvimento de sistemas de software mais inteligentes para lidar com análises de ‘big data’. Um sistema de navegação e controlo aprimorado por Inteligência Artificial (Artificial Inteligence - AI) para sistemas aéreos não tripulados para monitorar, analisar, planear e executar de forma autónoma missões aéreas complexas e colaborativas num ambiente urbano. Em particular, este sistema enfatiza uma maior perícia e capacidade de inteligência e recursos expandidos no espaço cibernético.
Esta palestra académica abordará alguns dos desenvolvimentos tecnológicos e restrições operacionais e de perceção pública atualmente em consideração para tornar a Mobilidade Aérea Urbana uma realidade na próxima década.
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URBAN AIR MOBILITY – AN AERONAUTICS REVOLUTION
Afzal Suleman
Professor Catedrático
Engenharia Aeroespacial
Instituto Superior Técnico
Lisboa - PORTUGAL
Air transportation has been increasingly becoming more accessible to a greater number of people who can afford travelling by air. The International Air Transport Association (IATA) forecasts 8.2 billion air travelers in 2037 [www.iata.org]. Before COVID-19, the air transport industry supported a total of 65.5 million jobs globally. Another 55.3 million indirect, induced and tourism-related jobs were supported by aviation. The European aerospace and defence industry plays a crucial role in leading global innovation and generating high-skilled jobs. In 2018, the sector sustained its leading role in exports, amounting to €145bn. With their product and service quality, leading-edge technology and cost competitiveness, EU aerospace companies hold strong positions within the supply chains of global OEMs. COVID-19 has considerably impacted the air transportation economy. Nevertheless, new opportunities are emerging in the Autonomous Air Systems industry. By 2030, it is estimated that almost 60% of the world’s population will live in urban areas, amplifying the need for innovative and sustainable urban air mobility within and between cities. It is evident that environmental and conops requirements, such as noise impact and emissions, and safety will play a dominant role in future transport aircraft development, becoming a driving force for new metrics in air transportation.
To address the environmental challenges, the proposed concepts are either hybrid-electric or all-electric vehicles enabled with propellers that rotate at lower speeds than conventional rotorcraft configurations, such as helicopters. However, the feasibility of UAM in the near future requires significant progress on the all-electric propulsion systems since current battery technology still falls short when compared with fossil fuel in terms of specific energy density. HEPS have potential benefits in maximizing fuel efficiency, reduce working emissions, as well as reduce operational noise. With the onset of ideas and proposals on Urban Air Mobility, clean propulsion technology and noise reduction technologies are much needed areas of research.
The Internet of Flying Things and related emerging technologies, such as the System-Wide Information Management Infrastructure of the Federal Aviation Administration NextGen program, present numerous opportunities for the aviation sector, more specifically related to the Urban Air Mobility initiative. The ubiquity of aeronautical, flight, weather, aerodrome, and maintenance data are accelerating the development of smarter software systems to cope with big data analytics. An AI-enhanced Guidance, Navigation and Control System for Unmanned Air Systems will be presented to autonomously monitor, analyze, plan, and execute complex and collaborative airborne missions in an urban environment. In particular, it emphasizes an increased intelligence expertise and capacity, and expanded capabilities in space and cyber.
This academic lecture will address some of the technological developments and operational and public perception constraints currently under consideration to make the Urban Air Mobility a reality in the next decade.
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