Familiarização Aeronáutica - Apostilas - Engenharia Aeronáutica Part1, Notas de estudo de Engenharia Aeronáutica

Baixe Familiarização Aeronáutica - Apostilas - Engenharia Aeronáutica Part1 e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Aeronáutica, somente na Docsity! EMBRAER aa, Familiarização Aeronáutica MANUAL DE TREINAMENTO  soltando as penas. Ícaro desta maneira caiu ao mar e morreu. US EALLUDIVIS PAUTA FINO EIN IE Na Ss.” HISTÓRIA DA AVIAÇÃO O desejo de mover-se no ar imitândo os pássaros nasceu na mente do homem em-épocas imemoriais, como pode ser comprovado nos documentos mais antigos, bem como nas lendas do passado longinquo. A mais famosa dessas lendas é a de Dédalo 6 Ícaro. Conta a lenda que ambos foram chamados pelo rei Minos da Grécia para construírem O palácio do minotáuro e, como medida para que não fosse revelado o segredo do labirinto, foram aprisionados : Dédalo construiu dois pares de asas de penas e cera €, junto com seu filho icaro, fugirara da prisão voando Ícaro, porém, entusiasmado com o vôo, chegou muito perto do sol e o calor derreteu a cera FIGURA 1,1] - Dêdato e Teero, É impossível determinar com certeza quando o homem tentou o vôo pela primeira vez. O mais antigo indício histórico apareceu por volta do Século V A.C. quando, com a finalidade de observar tropas inimigas, os chineses construiram papagaios cu pandorgas com dimensões e sustentação tais que permitiam o levantamento de um homem com bons ventos. Estes porém, talvez por razões culturais, permaneceram como curiosidades ou abjetos de divertimento, não passando por um processo evolutivo que os transformasse em veiculos aéreos. - : Uma importante descoberta ocorreu durante o Século IH A.C. pelo matemático e inventor grego Arquimedes. Ele descobriu por que os objetos flutuam nos líquidos e enuncion o principio que leva o seu nome e que seria a base dos veículos mais-leves-que-o-ar: “Todo corpo imerso em um fluido fica sujeito a uma forçã de empuxo para cima e de intensidade igual ao peso do volume de liquido deslocado” Durante um” grande periodo de tempo antes do Século XV, sem suporte teórico racional, muitos homens pensavam que um par de asas presas ao corpo humano deveria bastar para sustentá-lo no-salto-do aito de torres-ou colinas. -Acreditavam-. nisso um sarraceno, em. Constantinopla; o monge ingiês Oliver, lá pelo ano 1000; e o italiano Giovanni Damiani, 500 anos depois. Os dois primeiros morreram na tentativa e o terceiro ficou aleijado pelo resto da vida. O fim desastroso de muitas tentativas práticas de vôo serviram para reforçar o poderoso preconceito de que a idéia do vôo era contra a natureza do homem e inibir o processo da aviação.. A influência da igreja nestã época foi predominante, abafando todos os vestígios de culturas antigas e entravando O desenvolvimento da ciência. USD EALLUDIVAS ASA PIVA EI Ar Aças 6.” me No século XV, quando a influência da igreja já não era tão forte, dos poucos homens que trabalharam com . inteligência e real seriedade, Leonardo da Vinci (1442-1519), foi indubitavelmente o mais impressionante, Suas idéias foram muito sofisticadas, colocadas de uma forma quase cientifica, intuindo “a elasticidade e a compressibilidade do ar. Além disso, intuiu também a forma ideal de um corpo para se deslocar dentro de um fluido, a qual relacionou com a forma do peixe. Da Vinci iniciou seus estudos a respeito das asas dos pássaros em 1436, em Milão, €, 10 amos depois, projetou seus primeiros omitópteros: aparehos de asas batentes movidos por energia humana. E provável que ele tenha criado a noção, em determinado momento, de que à energia muscular humana não podia ser suficiente para movimentar a máquina. Um de seus desenhos apresenta um aparelho curioso com uma hélice de forma aparafissada, colocada : “em plano horizontal lixo à Esta máquiia, que deveria “entrar no ar”: unr-esboço-dos-helicópteros-de-... o nossos dias. Leonardo definiu também o princípio do pára-quedas. Escreveu mais de 5000 páginas de = notas, ilustrando-as com centenas de desenhos, e projetou não menos que 150 máquinas. A figura : mostra 3 das suas criações. Este imenso tesouro, depois de sua morte, em 1519, foi parar nas mãos de um amigo incapaz de avaliar a extraordinária importância que o conhecimento das descobertas = leonardianas tinha para a humanidade. Os documentos foram depois recuperados somente no século º passado. Enquanto isso perderam-se 3 séculos. “ 7 Tê Criações de Leonardo - de Vinta. Em 1670 o jesuíta italiano Francesco de Lana concluiu que o ar tinha peso e, baseado no principio de Arquimedes, escreveu sua idéia de um tipo de balão. Como mostra a figura consistia de uma cesta de vimé presa por 4 esferas ócas; uma vela de pano tinha a finalidade de facilitar seus movimentos. As bolas seriam feitas de metal leve e teriam todo o ar removido de seu interior. De Lana nada conhecia sobre a pressão atmosférica: Hoje sabemos que, mesmo na hipótese de ser possível construir tais esferas de paredes bem finas, elas seriam esfaceladas pela pressão do ar. O padre Bartolomeu de Gusmão, brasileiro, em 1709 foi o primeiro a construir um aerostato (veículo ihais leve que o ar) quê realmente vôou. Vendo que a fumaça subia rapidamente pelo fato-do ar quente ser mais leve que o ar frio, aproveitou este princípio e construiu um balão de ar quente ao qual chamou “Passarola”,  [We La USOU EACLUDI VU PAITA VOS ICU Setenta e quatro anos depois, tendo feito as mesmas observações que o padre Bartolameu de Gusmão, dois franceses, os irmãos Joseph e Etienne Montgolfier, proprietários de uma fábrica de papel em Annonay, em 1783 construíram um grande balão de ar quénte, O qual subiu aos céus carregando um ser humano a bordo de um cesto de vime preso ao balão. . -Balão do irmães ização do jesuíta idealização do je: Montgolfier. Francisco de Lana Com efeito, a ciência havia conseguido, 17 anos antes (1766), a descoberta de alguma coisa que teria podido fazer com que se alcançasse o mesmo resultado, quando o cientista inglês Henry Cavendish descobriu um gás. Tratava-se do hidrogênio e, com este nome, foi batizado pelo quimico francês Lavoisier 24 anos depois. O primeiro a utilizar o hidrogênio foi o físico francês Jacques Charles que somente em 1783, mesmo ano em que os irmão Maritgolfier voaram, encheu um balão de seda revestido de borracha e descobriu que este subia mais rapidamente que os outros balões. O primeiro passo realmente técnico ocorreu na-Inglaterra-com os trabalhos de Sis Jorge Cayley (1773- 1857), na época da Revolução Industrial. Cayley dedicou a maior parte de sua vida 30 estudo dos princípios do vôo, adotando um enfoque cientifico. Durante o ano de 1804, fez experiências práticas construindo um molinete com o qual pôde estudar e comparar os esforços gerados sobre planos inclinados imersos num fluxo de ar. Neste mesmo ano escreveu é publicou o livro “Tratado dos Princípios Mecânicos de Navegação Aérea” . Descobriu quê a resistência do ar sobre um corpo cresce com o quadrado da sua velocidade e escreveu, em' 1810, Sobrê-sias experiências no Nilchonson's Joumal of Philosophy, onde expôs sua idéia de que uma máquina provida com superfícies adequadas, que fosse impelida por um motor com energia suficiente para vencer a Tesistência do ar e que, ao mesmo tempo, fosse suficientemente leve para uso prático, tal aparelho poderia voar. Esta provavelmente tenha sido a primeira descrição de um avião de asa fixa e motor a hélice, libertando-se da idéia do vôo omitológico. USO EXULUSIVU PARA IVO VITUIÇÃAS 8 12: Em 1896, os Lilienthals sentiram que tinham atingido o limite no que se referia a planadores, e que o próximo passo lógico era acrescentar energia à máquina, Conquanto um motor a gasolina muito prático tivesse sido construido na França por Étienne Lenoir, alguns nós antes, aimda era muito pesado £ pouco seguro, além de gerar uma energia insuficiente para O seu emprego na aviação. Apesar dos motores à vapor serem mais leves e mais possantes do que no passado, ainda assim eram muito A outra akemativa era descobrir meios diferentes de energia, e assim Otro Liliemthai- desenhou um motor que operava com dióxido de carbono. Em vez de ligar uma hélice a sua máquina, os Lilienthals ligaram o motor às pontas giratórias das asas de seu aparelho, esperando realizar um vôo do tipo omitóptero. Otto decidiu testar sua criação como planador antes de tentar um vôo motorizado. Durante o primeiro teste em 9 de agosto de 1896, ele perdeu o controle do aparelho a uma altitude de cerca de 16 metros e feriu-se fatalmente na queda. Os Lilienthais estiveram perto, bem perto. Voaram mais vezes e tiveram maiores sucessos do que qualquer outro antes deles, mas não conseguiram atingir-o controte durante o vôo, exosto através do método de transiadar o peso de seu corpo em relação à estrutura do aparelho. Ainda por esta época, alguns tentaram construir máquinas voadoras utilizando como fante de energia motores a vapor. Em 1893, o inglês Hiran Maxim, por exemplo, construiu um imenso biplano dotado de um incrivel motor a vapor de 360 cavalos é 750 Kg de peso. Este aparelho não conseguiu levantar vôo, destruindo-se na primeira tentativa. O americano Samuel Langley, em 1396, construitt e experimentou com sucesso um aeromodelo, o qual denominou “Aeródromo” e que voou, perfeitamente estável, mais de 800 metros de distância durante um minuto e meio. Construiu então um modelo em escala maior, “capaz” de sustentar o peso de um homem e propulsicnado por um motor a pasólina de 50 Hp e 85 Kg. Um piloto tentou voar no aparelho nos dias 7 de outubro e $ de dezembro de 1903. Em ambas as ocasiões, este foi lançado ao ar através de um sistema de catapulta instalado em um barco no rio Potomac e, nas duas vezes, caiu na água. « DO aeródromo de Langtey.  a 220 IATA IRA REI er a are err == — o Clement Ader, francês, também “construiu acroplanos movidos por metores a vapor. Embora exista ceras dúvidas, em 1897, conseguiu voar setenta metros tripulando o Este aparelho movido por dois motores a vapor; cada-um-deles com potencial movendo uma hélice de 4 lâminas, se destruiu ao tocar a solo depois do vôo. “Avion HI”, mostrado na figura. ide 20.cavalas e cada um - — O AvION III de Clemente Ager, O brasileiro Alberto Santos Dumont, que resídia na França, interessou-se pela aeronáutica desde suz chegada àquele pais, em 1891. A partir de 1898 iniciau experiências com dirigiveis dotados com motor à gasolina de 4 tempos em balão de hidrogênio e introduziu algumas inovações aperfeiçoando o controle longitudinal com pesos deslizantes, conseguindo assim à dirigibilidade total. - & balão nº 6 de Alberto Santos Dumont. Em 190º, pilotando o balão número 6 de sua concepção (ver figura), ganhos o prêmio que o Aeroclube da França oferecia ao primeiro aeronauta que fizesse a volta à Torre Eiffel, em Paris, partindo do Bosque de Saint Cloud e retomasse ao mesmo local em menos de 30 minutos. Por ssa mesmiã época, dois irmãos americanos, Wilbar-e-Drville-Wright,—fascinados -pela-aviação, acompanhavam as experiências dos Lilienthal. Quando a notícia da morte de Otto Lilientha! chegou aos Estados Unidos, os irmãos Wright, então donos de uma pequena fábrica de bicicletas, imtensificaram seus estudos e passaram a dedicar mais tempo e dinheiro à sua paixão. Começaram a ler tudo o que lhes caia nas mãos sobre as experiências de outros homens que haviam tentado resolver Os mistérios do voo.” Continuaram seus estudos durante quase 4 anos antes de tentar qualquer trabalho prático. USO EXCLUSM VU PAIVA IVO Eita var 6.2: : “COMPONENTES DO AVIÃO A figura abaixo, mostra um avião Tucano. Nelé pódérios observar as seguintes partes componentes: To o TRENS DE . m POUSO Partes componentes de um avião. ASAS As asas têm a finalidade de produzir a sustentação necessária ao vôo. À sustentação é a força que equilibra o peso do avião completo. Geralmente aloja no seu interior os tanques de combustivel € o trem de pouso. Pode também ser o ponto de fixação do grupo motopropulsor, como no caso mostrado na : figura. Avião com motores fixados nas D53s. , FÚSELAGEM . = . & ba estrutura do avião, a espinha dorsal de todo O conjunto da ; enavem. Ela aloja os tripulantes, passageiros e carga; : G trem de pouso, o motor, EC. A fuselagem é a parte fundamental da asronave, onde estão fixadas as asas e a empl contém ainda os sistemas do avião e, em muitos casos, 10 E UDU CALLUO! VIAS AAA dt und Ro ar 6.” “à DISPOSITIVOS HIPERSUSTENTADORES São dispositivos que são basicamente empregados nas operações de pouso e decolagem para permitir o avião voar com menor velocidade aumentando a força de sustentação das asas. São eles: -- Dispositivos hipersustentadores e spoilers, e Flapes: encontram-se fixadas na parte posterior das asas próximas a fuselagem, * Slots: encontram-se fixadas na parte anterior das asas. À maioria dos aviões comerciais usa slots móveis, os quais recebem o nome de siats. TREM DE POUSO O trem de pouso é a parte do avião que o sustenta e possibilita a locomoção deste sobre o solo. Ele é altamente solicitado durante as aterrissagens, pois é responsável pelo amortecimento do choque do avião com o solo. Trem de pouso.  USO CALALUDI VU FAIA tiva sato cai &. A FUNÇÃO DO AVIÃO Os aviões são fabricados para realizarem detérminadas tarefas específicas. Existem aviões para treinamento de pilotos; aviões para transporte de passageiros e carga; aviões para fins militares; aviões para lazer; etc. Para cada função específica cada aeronave deve apresentar, correspondentemente, uma configuração apropriada e deve satisfazer certas exigências de operação para cumprir a função para à qual foi projetada. A seguir damos era linhas gerais à seqiência de operações de um vôo típico do uma aeronave comercial. a) CARREGAMENTO DO AVIÃO “O avião, “ames de levantar vôo, Fecebe E Embarque de passageiros-e/ou carga, enquanto é abastecido. em com quantidade de combustivel suficiente para conseguir atingir O seu destmo e mais uma quantidade adicional de modo a suprir eventuais mudanças de rota ou problemas durante o vôo. A quantidade de combustível é calculada de modo a possibilitar o transporte de máxima quantidade de carga e número de passageiros sem afetar a segurança do vôo. b) PARTIDA DO MOTOR Após o avião ter sido abastecido e carregado, realiza-se a partida dos motores. E) TAXI O avião com os motores em funcionamento, desloca-se do pátio de embarque em direção à cabeceira da pista para esperar, por parte do controle de tráfego aéreo, a liberação para decolagem. d) PREPARAÇÃO PARA DECOLAGEM Na cabeceira da pista, enquanto espera a liberação, a aeronave é configurada para a decolagem baixando os flapes e os slats de modo a proporcionar à subida do avião em baixa velocidade. e) DECOLAGEM Após a liberação, o piloto dá toda potência nos motores e a aeronave corre pela pista até a velocidade ideal, na qual ela levanta » nariz e sai do chão. A operação dos motores em toda potência não deve exceder cinco minutos, com O risco de danificar os mesmos. Logo em seguida, o trem de pouso é recolhido para diminuir a resistência do ar. 8 VÔO DE SUBIDA Logo após a decolagem a aeronave realiza uma subida acerrtuada para afastar-se com segurança dos obstáculos do solo. Durante esta fase os flapes são. recolhidos progressivamente. Ao alcançar uma “altiide seguia, a subida do avião continua, porém é menos acentuada, até a ahitude de eruzeiro. 14  VOL DANSLASUS Vw ss es ro > e g) VÔO DE CRUZEIRO Atingida a altitude de enuzbiro, 6 avião é ajustado para realizar um vôo nivelado (horizontal) seguindo à aerovia determinada para sua rota. As aerovias são como estradas aéreas determinando as rotas de maior tráfego. Estações de rádio espalhadas sobre 2 superfície da tesra funcionam como “Faróis” emissores de sinais de rádio, os quais orientam as aeronaves nas aerovias. No vôo de cruzeiro a potência dos motores é ajustada de modo a proporcionar à velocidade ideal na qual se obtém o máximo esnce, isto é, a velocidade onde o consumo de combustivel é bastante reduzido. - h) PREPARAÇÃO PARA POUSO . Quando a aeronave está próxima do seu destino, o piloto inicia os procedimentos de descida, os quais -——— o miatiiiórados E orientados pelo-controle-de tráfego aéreo. até. o jnsiante do pouso. A potência dos motores é reduzida e a aeronave começa à realizar um vôo descendente em direção ao aeroporto de” destino. Ao ser informado pela torre de controle, em quai pista está autorizado à pousar, O avião inicia 8 aproximação, a qual é efeuada visualmente ou auxiliada, em caso de condições meteorológicas adversas, através de um sistema automático chamado ILS (instrument Landing System) e quê orienta o avião até a pista. Os flapes são baixados progressivamente à medida em que a potência dos motores é diminuída. Perto da pista, a uma velocidade adequada, o trem de pouso é baixado s a potência dos motores é cortada. i) POUSO Toda configurada para o pouso € orientada pelo ILS, a aeronave desce lentamente sobre a pista. Após O pouso os spoilers são acionados, o avião perde sustentação, Os freios são acionados e é dada reversão nos motores para auxiliar a frenagem. pTAXI Finda a aterrissagem, a aeronave desloca-se da pista em direção ao terminal de desembarque ou pátio de estacionamento. k) DESCARREGAMENTO DO AVIÃO Com a aeronave estacionada no terminal de desembarque a ela reservado, inicia-se à operação de desembarque dos passageiros e o descarregamento da carga transportada. so  s 402» MOTO SINA Na Res mr e ESCOAMENTO LAMINAR Se a estaainento apresenta-se organizado, -com linhas de finxo bem . definidas. e. paralelas entre si, dois exemplos de escoamento laminar. us dizemos que q escoamento é laminar: A figura mostra Escoamento laminar. No escoamento laminar, as particulas do fluido locomovem-se em lâminas ou camadas, € as particulas de uma camada movem-se somente através desta camada, não passando para outras adjacentes. ESCOAMENTO TURBULENTO to Co Se o escoamento apresenta-se desorganizado, isto é, se as linhas de fluxo são desorganizadas, com partículas de fivido movendo-se desordenadamente, como mostrado na figura, dizemos que & escoamento é turbulento ou turbilhonado. As características do escoamento do ar ao redor do avião afetam as suas caracteristicas aerodinâmicas. Escoamento turbulento. ; 18 o  UOL CANLOUIV NS dum dar mera rr o — 2 &. : TUBO DE VENTURI O aubi de Venturi é um tabo que possui uma ibdução de área entxe suas éxtremidades, como indicado na figura. Tubo de Venturi. A figura mostra wa tubo de Ventui equipado com vários medidores de pressão, chamados manômetros, ligados perpendicularmente à parede do tubo. Tais manômetros estão dispostos de mameira a medirem a pressão estática ao longo do escoamento de um fluido no interior do tubo. Como não há fluxo de fluido dentro do tubo, os manômetros encontram-se nivelados. Admitamos que um fluido ideal esteja escoando pelo tubo na direção indicada pelas linhas de fluxo, como mostrado na figura. Escoamento np tubo de Venturi. Notamos pela observação dos manômetros, que a pressão do escoamento vai diminuindo ao longo do 7 estreitamento do tubo e volta a aumentar após ele. Por outro tado, sabemos que à velocidade do fluxo aumenta através do estreitamento. Verificamos então que existe uma compensação entre "pressão € velocidade ao longo do escoamento, de modo que quando uma aumenta a outra diminui e vice-versa. + PERFIL ABRODINÂMICO . A figura mostra três corpos de formas diferentes, colocados demo de um fluxo de ar. Os três corpos apresentam a-mesma dimensão. máxima “d” medida perpendicularmente a direção do fluxo de ar. 19  "Eae UUNA LAReato na e + Placa com comprimen tgual a *d* Estera cos diâmerro igual à “o” Corgo com espessura móxina igual a *E = A influência da forma do corpo sobre D ESCOAMENTO. Analisando o comportamento do escoamento ao redor da placa plana, verificamos que o fluxo ao ser desviado pela placa não consegue voltar a seguir como amtes de encontrá-la, transformando-se numa grande esteira de fluxo de ar turbulento. Verificaremos mais adiante que esta esteira está relacionada com um grande arrasto, isto é, uma grande força que empurra à placa na mesma direção e sentido do fluxo de ar. Agora, observando o comportamento do ar ao redor do cilindro de diâmetro “d”, verificamos que ainda há a formação de uma esteira de fiuxo turbulento atrás do corpo, porém esta apresenta-se menor que no caso da placa plana e, portanto, 9 arrasto é menor. No terceiro corpo o ar escoa calmamente e se transforma em uma pequena esteira de fluxo turbulento, muito atrás dele. Em comparação com a dos outros corpos anteriores, a esteira do último corpo é muito menor e pode ser praticamente desprezada. Como consegiiência, € arrasto gerado é minimo. O perfil representado por este corpo é chamado perfi] aerodinâmico. O mesmo resultado poderia ser obtido se ao invés de um fluxo de ar, os corpos estivessem se deslocando em relação ao ar parado. O fluxo de ar aparente resultante do movimento dos corpos é chamado de vento relativo. 2 Podemos concluir que o perfit aerodinâmico é aquele que apresenta o menor arrasto, isto é, menor resistência do ar ao seu movimento. . O perfil aerodinâmico é muito importante, pois, além de apresentar menor arrasto, produz reações úteis, isto é, reações que servem ao vôo de uma aeronave. Se cortarmos uma asa no sentido transversal, “verificaremos que a seção resultante tem a forma de um perfil aerodinâmico, como mostrado na figura. asa. FIGURA 3.15 -— Perfil aerodinâmico de uma 20 cf USOU EALLIV o sus rear o 3 é. Fes . Para facilitar o estudo das forças aerodinâmicas sobre um perfil, a resuktante aerodinâmica é dividida em duas componentes como mostrado na figura. CENTRO DE: PRESSÃO mo Sustentação er arrasto mei SUSTENTAÇÃO -L ente da resultante aerodimâmica, perpendicular a direção do vento relativo, esta ustenta o peso de um avião. Como já a visto ibuição de pressão e, Sustentação é a compont o componente gerada pelo perfil da asa é que's . dc oumente, a resultante aerodinâmica é uma ferça originada de uma ck . consegiientemente, a sustentação também o é. ARRASTO -D onente da força resultante aerodinâmica, paralela a direção do vento relativo. É O arrasto é à comp! como um freio ao deslocamento do perfil através do ar e, portanto, deve ser menor prejudicial, pois age possível. 23 ” Esometria (ver figura): TEM E o e, 240 LADA LANDIASRII VOA SUAS A Ss ee er a A ASA INTRODUÇÃO A asa de um avião é um dos elementos constitucionais mais importantes, pois ela é a responsável pela geração da força de sustentação necessária ao vôo. Como já foi dito, a seção transversal de uma asa tem à forma de um perfil aerodinâmico e por essa razão existe uma relação entre à asa e o perfil acrodinâmico que a constitui. : - NOMENCLATURA DA ASA Antes de iniciarmos o estudo sobre a asa, é importante definirmos alguma nomenclatura referente à sua eMMeeRCADURA eme SER ENVERSADURA bz” Geometria da asa. tro 24  é. Ez USO EXCLUSIVOS PRAIA EreNa E nr tr ça a) BORDO DE ATAQUE É a parte frontal da asa que investe contra o fiuxo de ar. b) BORDO DE FUGA É a parte traseira da asa. c) PONTA DA ASA É a região da asa mais distante da fuselagem. DRAIZDAASA o É a região de união entre a asa e a fuselagem. e) ENVERGADURA “bd” É a distância medida entre as pontas da asa e corresponde ao comprimento total da mesma. £) SEMI-ENVERGADURA “b/2” E | “o É a distância medida entre a raiz e a ponta de um dos lados da asa. 2) PERFIL OU SEÇÃO TRANSVERSAL DA ASA Corresponde a um corte realizado transversalmente ao comprimento da asa e apresenta a Forma de um perfil aerodinâmico, a qual pode variar 30 longo da envergadura. h) CORDA DA ASA Corresponde à distância entre o bordo de ataque e o bardo de fuga, medido numa mesma seção transversal da asa. A corda pode variar ao longo da envergadura da asa. i) ÂNGULO DE INCIDÊNCIA É o ângulo formado entre a linha da corda de uma seção da asa é o eixo longitudinal do avião, como indicado na figura. eixo dnngituataat do autãr —— dt. — ea SS mi — Vinha da corg Atcção transversal as om a REIS no tato oareiato 49 iizo- longttudinal do artão Tongtuaitas? do avião Angulo de incidência. 25 USO EXCLUSIVO PARA INSIRUÇAU SPOILERS Os spoilers são superfícies móveis localizados, geralmente na superficie superior das ásas dos aviões. como mostrado na figura. . São utilizados principalmente pelos grandes jatos comerciais. na hora do pouso: quando acionados. jodo que o avião pode assentar seu trem de destroem rapidamente a sustentação gerada pela asa, de mi pouso sobre o solo sem quicar, isto é. sem sahar, isto permute que os freios do trem de pouso funcionem mais eficientemente. devido a proporcionar maior aderência dos pneus ao chão. Além disso também funcionam como freios aerodinâmicos. É interessante comentar também que os spoilers das asas. sendo acionados de maneira assimetnca durame o vôo. possibiiam inclinar as asas de maneira à levantar uma € baixar a outra. . 28 é Exs USO EXCLUSIVAS RUA EaD e ns tree EIXOS DE MOBILIDADE DO AVIÃO. Um avião pode realizar movimento em tomo de três eixos perpendiculares, que passam gravidade, os quais são indicados na figura. pelo centro .de Eixos de mobilidace de um avião. O movimento em torno do eixo transversal é chamado arfagem Este movimento pode ser efetuado em dois sentidos. e para cima (cabrar ou arfar), quando o avião tevanta o nariz; € « para baixo (picar), quando a aeronave baixa onariz. Hovimentos em zarno dp eixo transversal. 29 UDL CALLUDIVIS PAUTA SVO PSA 6 E O movimento em tomo do eixo longitudinal chama-se rolagem, rolamento ou inclinação lateral e também pode ser efetuado em dois sentidos . « rolamento para & esquerda, quando o avião levanta a asa direita e baixa a esquerda; e e rolamento para a direita, quando 2 aeronave levanta a asa esquerda e baixa a direita. DIREITA. ma — Movimentos en torno do eixo longitudinal. O movimento em toma do eixo vertical chama-se guinada e pode ser efetuada em dois sentidos . * guinada para a direita; e * guinada para à esquerda. + ESQUERDA 4 que Movimentos em torno do eixo vertical. Interessa-nos compreender como o avião consegue manter-se em equilibrio estável nos três eixos de movimento, 30  6.72% VSU EALLUO VIA drum serem SISTEMA DE COMANDO DO PROFUNDOR O profundor é acionado pelo piloto atraves do iriovimento-do-manche, para frente ou para três. O movimento do manche é transmitido ao profindor por meio de cabos flexíveis, alavancas, hastes e de acionamento do profundor do avião polias como pode ser observado na figura, que mostra O sistema Xingu. “mm profundor nd mm Sistema de comando ds profundos do avião Kingú. + e COMANDOS Vamos analisar os comandos que O piloto deve executar para: a) CABRAR O AVIÃO Quando o piloto deseja cabrar O avião, ele deve puxar O manche para trás, fazendo com que O profundor seja defletido para cima. Deste modo, à sustentação gerada pelo estabilizador horizontal toma-se negativa e aparece um momento que tende a cabrar o avião, como podemos ver na figura, Tabrer. 33 O a asas MENA Dn Neat ao a a O ir e rm ig b) PICAR O AVIÃO Quando d piloto" deseja "picar-oavião;-ele-deve empurrar o máriche para frente, fazendo .com..que.o, profundor seja defletido para baixo. Desta maneira, a sustentação gerada pelo estabilizador horizontal aumenta, & aparece um momento, que tende a fazer a aeronave picar, como indicado na figura. em Picar. LEME O leme é a superficie utilizada para o controle do movimento do avião em tomo do seu eixo vertical. Ete está ligado ao estabilizador vertical e sua deflexão faz com que a aeronave guine para a direita ou para a esquerda. SISTEMA DE COMANDO DO LEME O leme é comandado pelo piloto atravês dos pedais. Semelhantemente ao profundor, o movimento dos pedais é transmitido ao leme através de cabos flexiveis, alavancas, hastes e polias, como pode ser observado na figura, que mostra o sistema de acionamento do leme do avião Xingú. Sistema de comando da leme do avião Xingi. 34  UOLA DANALU NI VN rue oo a 6.7: COMANDOS Vamos analisar os astmanidos “que o piloto devê executar para fazer o avião: a) GUINAR PARA À DIREITA cuando o pico deseja fazer o avião guinar para adireita, ele deve pisar no pedal direito, fazendo-o leme defletir para a direita, como indicado na figura. O estabilizador vertical gera então uma força de sustentação lateral, que tende a fazer o avião guinar para a direita. 3N NS Guinar para à direita. b) GUINAR PARA A ESQUERDA Para fazer o avião guinar para 2 esquerda, o piloto deve pisar no pedal esquerdo, fazendo 0 teme defletir para o esquerda. Desta maneira, o estabilizador vertical gera uma força de sustentação lateral, que tende a fazes o avião guinar para à esquerda, como indicado na figura. Guinar para à esquerda 35 6. tas USOU CALLUO! VOS AIR Pv dramas PROPULSÃO INTRODUÇÃO. Como já sabemos, um automóvel necessita de um motor para acionar suas rodas e, desta forma, promover o seu movimento, contrabalançando as forças de resistência do ar e € atrito sobre o solo e também parte do seu peso, quando subindo uma rampa. Assim também ocorre com o avião, que necessita de um motor ou sistema de propulsão, o quai produzirá a força necessária para promover seu movimento. : Pelo menos uma vez, você já deve ter visto o motor de um automóvel. Alguns aviões de pequeno porte utilizam motores muito semelhantes com o de um carro e que se chamam motores akemativos ou a pistão. Enquanto os automóveis utilizam somente motores deste tipo, os motores aeronáuticos podem ser de diversos pôs: motores à jato, motores turbo-hélice, motores turbofm, etc., dependendo.do tipo.e da função da aeronave. Os motores aeronáuticos devem apresentar certas características, que nos motores automobilísticos não são tão exipidas. O motor aeronáutico deve ser seguro e durante operação não pode apresentar falhas, com o risco de resultar em perdas de vidas humanas. Deve também ser econômico, evitando dessa forma grande acréscimo de peso no transporte de combustivel. Além disso, deve ser de fácil manutenção de maneira à promover a sua rápida inspeção e manutenção, possibilitando a minima permanência do avião no solo, pois, principalmente para as empresas de transporte aéreo, avião em terra significa perda de dinheiro. AVIÕES A HÉLICE E AVIÕES A REAÇÃO Os aviões, contrariamente aos automóveis, não possuem uma superficie de contato como o solo, que origina a força de atrito responsável pelo seu movimento. Eles só possuem o ar para se apoiar e para isso se utilizam de dois meios básicos, com relação aos quais podem ser classificados em: aviões a hélice ou aviões a reação direta. Os aviões a hélice utilizam seus motores para acionar uma hélice, que irá produzir a força propulsora ou tração, a qual irá cansar o movimento do avião, A hélice, como já foi visto no capitulo anterior, funciona basicamente como uma asa produzindo uma força propulsora para frente e baseia-se no princípio da reação obtida impulsionando grandes massas de ar a velocidades relativamente pequenas. Os motores usados para girar a hélice podem ser de dois tipos: motores a pistão ou motores turbo- hélice. Por utilizar a hélice como órgão intermediário, responsável pelo movimento do avião, estes tipos de motores são chamados de motores de reação indireta. Os aviões a reação direta utilizam motores que impulsionam o ar diretamente através da energia calorífica obtida pela queima de um combustivel. Contrariamente à héli motor a reação impulsiona massas relativamente pequenas de ar a grandes velocidades. Elice impulsiona grandes massas de ara velocidades relativanente Dequenas o eotor a áato impulsiona 5 massas de dr à grândes VETOCTONDES mp Propulsão à hélice e & jeto. 40  USO EXCLUSIVO IRA FINO Et é “= MOTOR ALTERNATIVO OU MOTOR A PISTÃO A princípio, o motor à pistão aeronáutico é muito semelhante dos metores dos auroveiculos, inciusivê com relação ao princípio de funcionamento. Eles são constituídos dos seguintes órgãos fundamentais: cilindro, pistão, biela, eixo de manivelas (virabrequim) e cárter . vilyutas.= Rad - pistã civindro biejo eixo de manívelas. cêrter tvirabreguím) , . Orgãos de qm motor a pistão. Uima mistura química é introduzida no cilindro que tem, internamente, um êmbolo (pistão) e um gerador de faiscas (ver figura). O embolo, por sua vez, é ligado a um eixo de manivelas, que tem uma p arte descentralizada. A mistura introduzida no gilíndro é comprimida pelo êmbolo € é altamente inflamável (ver figura). Ão saltar uma faisca dentro dó cilindro, esta mistura se inflama liberando una grande. quantidade de calor é fazendo com que o gás contido no cilindro aumente a sua pressão, empurrando o êmbolo que movimento o eixo de manivelas. 6) USO EXCLUSIVO PATA DIV IIS AçarA as 6%: “As posições extremas que o êmbolo ou pistão atinge durante o seu movimento no interior do cilindro chamamos de pontos mortos. Há duas posições onds ocorrem os portos mortos que são: * a ponto morto superior, quando o pistão está na posição mais alta; € * ponto morto inferior, quando estã na posição mais baixa. roxo nada PORTO! Ps — MORTO INFERIOR Ponto morto superior e inferior. MOTOR DE QUATRO TEMPOS Este é o tipo de motor usado na aviação e também em outros" veículos: O primeiro motor de quatro tempos foi construido por August Otto e Eugen Langen, na Alemanha, motivo pelo qual este motor é conhecido como motor do ciclo Oto. Ele é chamado: de quatro tempos porque o seu ciclo de fimcionamento ocorre em quatro tempos, subtendendo-se que cada tempo corresponde à um curso de subida ou de descida do pistão. O principio de finciohamento é o seguinte: 1º tempo (admissão): O pistão está no ponto morto superior e começa a descer. Neste instante, abre-se a válvula de admissão e a mistura combustível Existente na tubulação de admissão é aspirada pelo pistão que, descendo, vai enchendo o cilindro. Quando o pistão atinge o ponto morto inferior, a valvula de admissão é fechada. : 2º tempo (compressão): O pistão sobe e, "como as válvulas estão fechadas, não há possibilidade da mistura sair. A mistura combustivêl. que enche os cilindros vai tendo seu volume diminuído até ficar igual ao volume da câmara de combustão, o que ocorre quando o pistão atinge o ponto morto superior . 3º tempo (combustão): Quando os gases estão fortemente comprimidos, salta uma centelha elétrica que inflama a mistura. Os gases queimados se expandem, lançando com força o pistão para baixo € fazendo com que o eixo de manivelas gire, devido ao forte impulso que recebeu. o 4º tempo (escapamento): Este tempo começa com o pistão no porto mosto inferior. À válvula de escape se abre e o pistão chega ao ponto morto superior, fecha-se a válvula de escapamento e abre-se a de admissão, iniciando um novo ciclo.. . 42