Começa hoje o Campeonato do Mundo de Veleiros Robóticos (World Robotic Sailling Competition, ou WRSC), que decorre ate 10 de Setembro, no estuário do rio Lima. Entre outros participantes, estarão os veleiros autónomos FASt, desenvolvido por estudantes do departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (EEC) da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), de que já demos conta neste jornal, e outro, para salvamento, desenvolvido por um investigador da Escola Naval (EN), no âmbito da sua dissertação de mestrado que realizará naquela instituição.
O veleiro para salvamento já foi apresentado em conferências e, de acordo com o responsável pelo projecto, pode ser adaptado “por forma a realizar missões de vigilância na costa portuguesa, ou até mesmo em missões oceanográficas”. O protótipo que participará na WRSC já navega de forma eficiente (versão 1.0) e começou a ser desenvolvido em 2015. No total, teve um custo de quase três mil euros, essencialmente em materiais compósitos, electrónica e outros componentes.
Trata-se de um veleiro com 1,9 metros de comprimento, 21kg’s de peso, dois mastros com velas rígidas de um metro de altura e um patilhão com 1,25 metros de comprimento. Conforme nos explicou Pedro Castro Fernandes, o seu responsável, “o sistema é controlado por dois Arduínos, programados para desempenharem autonomamente a missão”. Todos os componentes “foram projectados e contruídos por nós, contendo 42 peças construídas utilizando uma impressora 3D”, acrescenta. Neste momento, a autonomia do veleiro “é de aproximadamente 8 horas em funcionamento continuo, que será futuramente estendida, usando painéis solares, que permitiram funcionamento interrupto”, esclareceu-nos.
O mesmo responsável admitiu que entre as vantagens do projecto estão a navegação pelo vento, o que o torna “uma solução muito ecológica”, e “a possibilidade de ser utilizado como uma ferramenta de aprendizagem”, que os alunos da EN podem usar para diversas finalidades, como arquitectura naval, electrónica ou programação, entre outras. Reconheceu igualmente que reflecte uma solução inovadora, na medida em que tendo um algoritmo de controlo baseado em algoritmos Machine Learning, de que existem várias tentativas de implementação à escala mundial, não concorre directamente com nenhuma solução “que tenha provado ser universalmente melhor que as restantes”.
A principal desvantagem reside nas limitações operacionais, “inerentes ao facto de o veleiro estar dependente de condições ambientais, o vento principalmente, para poder navegar”, explica. Esclareceu-nos igualmente que até ao momento “não foi identificado um plano de negócio que justifique uma patente”, no entanto, reconheceu que o protótipo “tem potencial para ser produzido em larga escala”, visando “fazer uma monitorização persistente da nossa actual e futura ZEE”. Mas isso “ainda está apenas nos planos”, concluiu.
De acordo com Pedro Castro Fernandes, embora desenvolvido na EN, ou seja, associado à Marinha, os progressos científicos que dele resultam “ficam disponíveis para toda a comunidade académica e, caso haja alguma empresa interessada em fabricar e comercializar o protótipo, certamente que será possível encontrar uma solução”. Até agora, dois grupos de trabalho da Marinha (um dedicado a veículos autónomos e outro relacionado com o conhecimento situacional marítimo), já demostraram interesse “em utilizar os resultados deste projecto como mais um passo para a vigilância” dos oceanos com veículos autónomos. Um passo que se torna importante com a extensão da plataforma continental portuguesa, cujo processo está em curso nas Nações Unidas.
CINAV apoiou investigação sobre railgun na EN
Entre os recentes projectos tecnológicos desenvolvidos pela EN está também o de um railgun, ou canhão electromagnético que funciona sobre trilhos, igualmente abordado no âmbito de uma tese de mestrado por um investigador da instituição. Em 2015, quando arrancou, despertou “bastante interesse por ser algo inovador, desafiante” e que pode “contribuir positivamente para a Marinha portuguesa”, referiu-nos o responsável pelo projecto.
O objectivo é “abordar os princípios básicos subjacentes ao funcionamento da railgun, com principal foco nas questões electrodinâmicas em regime transitório; pretende-se adquirir familiaridade com este novo tipo de armamento através do estudo crítico dos seus princípios de funcionamento e construção de duas railguns de dimensões de laboratório para fins experimentais”, explicou-nos.
Não sendo uma tecnologia nova, os desafios colocam-se ao nível da sua viabilidade, que é possível, “como a Marinha dos Estados Unidos já o demonstrou”, refere. Em particular, este projecto visa “recriar uma railgun de dimensões de laboratório para efectuar testes ao nível do comportamento dos vários tipos de material (por exemplo, para os carris e projéctil)”, acrescenta.
Na dissertação que fez sobre a matéria, o autor fez uma análise, “no domínio do tempo, da distribuição espacial do campo electromagnético, corrente eléctrica e consequente fluxo de energia, complementados por uma parte experimental”. Isto está concluído, mas o projecto tem múltiplas vias de investigação que podem conduzir “à construção de melhores railguns”, reconhece.
As vantagens são o reduzido custo por disparo, se comparado com a artilharia naval, as elevadas velocidades dos projécteis (2 Km/s, ou Mach 6), o uso de munições sem propulsante, projécteis mais económicos, de menores dimensões e armazenamento mais seguro e ausência de gases químicos durante o disparo, “que são tóxicos para os seres humanos”, explicou-nos o mesmo responsável. A seu desfavor, o projecto conta com a elevada quantidade energia necessária à aceleração do projéctil até altas velocidades e uma vida útil reduzida devido ao desgaste dos trilhos.
Sem orçamento fixo, o projecto beneficiou no entanto de todos os esforços para que o seu autor dispusesse dos materiais necessários, quase todos financiados pela EN, através do seu centro de investigação (CINAV). Em todo o caso, segundo o próprio admite, “construir uma railgun de laboratório igual à que foi desenvolvida terá um custo em material de aproximadamente 500 euros”. Segundo apurámos, o projecto não vai ser produzido em escala industrial, dado que serviu para realizar testes, nem patenteado.
