TEORIA DE VOO PP - EJ

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Voe mais alto
AERODINÂMICA 
E
TEORIA DE VOO 
CURSO DE PILOTO PRIVADO
Guilherme Klein Schmitt
klein@ej.com.br
guikschmitt@gmail.com
2
INTRODUÇÃO
Ter uma visualização clara dos fenômenos aerodinâmicos e da mecânica de voo. 
Aprovação na banca examinatória da ANAC.
SUMÁRIO 
Capítulo 1 – Noções Preliminares
Capítulo 2 – Fluidos e Atmosfera
Capítulo 3 – Escoamento
Capítulo 4 – Geometria do Avião
Capítulo 5 – Forças Aerodinâmicas
Capítulo 6 – Dispositivos Hipersustentadores
Capítulo 7 – Comandos de Voo
Capítulo 8 – Grupos Motopropulsores
Capítulo 9 – Voo Horizontal
Capítulo 10 – Voo Planado
SUMÁRIO 
Capítulo 11 – Voo Ascendente
Capítulo 12 – Voo em Curva
Capítulo 13 – Cargas Dinâmicas
Capítulo 14 – Decolagem e Pouso
Capítulo 15 – Estabilidade Longitudinal
Capítulo 16 – Estabilidade Lateral
Capítulo 17 – Estabilidade Direcional
Capítulo 18 – Manobras
MATEMÁTICA
Dentro do possível, as fórmulas matemáticas serão evitadas neste curso.
 Capítulo 1
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Serão necessárias apenas as seguintes noções elementares:
PRODUTO - É a mesma coisa que  Multiplicação. Por exemplo, o produto de 2 por 4 é igual a 8. Usaremos a seguinte notação: 2 x 4 = 8
QUOCIENTE ou RAZÃO - É a mesma coisa que Divisão. Por exemplo, a razão entre 18 e 2 é 9. Usaremos a seguinte notação: 18/2 = 9
 Capítulo 1
QUADRADO - É o produto do número pelo próprio número. Como exemplo, o quadrado de 7 é 49, porque 7x7 = 49. Usaremos a seguinte notação: 7² = 49
CUBO - É o valor obtido multiplicando um número por si mesmo, duas vezes sucessivas. Por exemplo, o cubo de 4 é 64, por que 4.4.4 = 64. Usaremos a seguinte notação: 4³ = 64
RAIZ QUADRADA - Raiz quadrada de um número é um outro número que elevado ao quadrado, dá como resultado o primeiro número. Por exemplo, a raiz quadrada de 81 é 9, porque 9² = 81. Usaremos a seguinte notação: √81 = 9
 Capítulo 1
DIRETAMENTE PROPORCIONAL - É um termo matemático que serve para indicar que uma certa grandeza varia no mesmo sentido de uma outra grandeza. Por exemplo, a distância por um automóvel em movimento é diretamente proporcional ao tempo decorrido, pois essa distancia aumenta a medida que o tempo aumenta.  
		
 Capítulo 1
INVERSAMENTE PROPORCIONAL - É um termo matemático que serve para indicar que uma certa grandeza varia do sentido contrário ao de uma outra grandeza. Por exemplo, a quantidade de combustível no tanque de um automóvel é inversamente proporcional ao tempo de uma viagem. De fato, a quantidade de combustível diminui quando o tempo de viagem aumenta.
 Capítulo 1
FÍSICA
 
 As seguintes noções de Física são indispensáveis neste curso:
VELOCIDADE - Distância por unidade de tempo. 
Ft/min - Pé por minuto (30,48 cm).
Km/h - Quilômetro por hora.
Mph - Milha por hora (1609 m) 1,609 km.
Kt – Knot/Nó – Milha Náutica por hora (1852 m) 	 1,852km. 
 Capítulo 1
MASSA - É a quantidade de matéria contida num corpo. A massa é invariável. Por exemplo, um pacote fechado contendo 1 kg de presunto sempre terá a quantidade de 1 kg de presunto, mesmo que seja levado a lua, onde a força de gravidade é menor do que na terra. As unidades mais usadas para medir a massa são:
Kg -> Quilograma;
Lb -> Libra (0,4536 kg);
 Capítulo 1
12
PESO - É a força que resulta da ação da gravidade sobre os corpos. O peso é variável e deve ser indicado em kgf, lbf ou outra unidade de força. Convencionou-se chamar de quilograma-força (kgf) à força que a gravidade terrestre exerce sobre 1 quilograma-massa. Portanto um astronauta de 80 kg pesará 80 kgf na Terra. Isso leva muitos a confundirem massa com peso, imaginando que 80 kg e 80 kgf são a mesma coisa. Tal confusão não existiria na Lua, onde o corpo do astronauta continuaria com 80 kg de matéria, mas o peso teria diminuído para 13 kgf, devido à fraca gravidade lunar.
 Capítulo 1
FORÇA - É tudo aquilo que é capaz de produzir ou modificar o movimento de um corpo. É impossível fazer um objeto movimentar-se, parar ou mudar de direção sem aplicar uma força. As unidades mais usadas para medir a força são:
Kgf -> Quilograma-Força;
Lbf -> Libra-Força (0,4536 kgf);
 Capítulo 1
DENSIDADE - É a massa por unidade de volume. Por exemplo, a densidade da gasolina é igual a 0,72 kg/litro, ou seja, cada litro de gasolina tem a massa de 0,72 kg. É importante não confundir densidade com peso ou massa. Embora seja costumeiro dizer que “o chumbo é mais pesado que o isopor’’, o correto é afirmar que o “chumbo é mais DENSO que o isopor’’. A figura ao lado faz uma comparação entre 
 os dois cubos de mesmo peso 
 feitos com esses materiais.
	Razão existente entre a
	massa e o volume.
 Capítulo 1
TRABALHO - É o produto da força pelo deslocamento. Por exemplo, na figura abaixo, um trator empurra uma pedra com uma força de 400 kgf, deslocando-a por uma distância de 20 m. O trabalho feito é igual a 400 kgf.20 m = 8000 kgf.m
 Capítulo 1
ENERGIA - É tudo aquilo que pode realizar trabalho. Existem diversos tipos de energia, tais como:
 Capítulo 1
Energia Cinética: É a energia contida num corpo em movimento. Por exemplo, um caminhão em alta velocidade possui energia cinética, vulgarmente conhecida como “embalo”. Essa energia é utilizada pelo caminhoneiro para vencer a próxima subida.
 Capítulo 1
Energia Potencial Gravitacional - É a energia contida num corpo em posição elevada. Por exemplo, um caminhão parado no alto de um morro possui energia potencial gravitacional. Aproveitando essa energia, um caminhão pode se mover mesmo com o motor parado, adquirindo velocidade morro abaixo.
 Capítulo 1
Energia de Pressão - É a energia contida num fluido sob pressão. Alguns exemplos são os gases produzidos pelas explosões, o ar comprimido usado para acionar ferramentas, o óleo sob pressão usado para acionar macacos hidráulicos, etc.
 Capítulo 1
Existem muitas outras formas de energia, como a energia química, energia térmica, energia elétrica, energia nuclear, etc. A energia não pode ser criada, nem destruída ou consumida. Ela pode apenas ser convertida em outra forma de energia. Num automóvel ocorrem sucessivas transformações e transferências de energia. O combustível possui energia química, que se transforma em energia térmica através da combustão. A energia térmica se transforma em energia de pressão nos gases de combustão. A energia de pressão se converte em energia mecânica no eixo do motor e a seguir em energia cinética, no movimento do automóvel.
 Capítulo 1
POTÊNCIA - É o trabalho produzido por unidade de tempo. Para calcular a potência, multiplicamos a força pela velocidade: 
		Potência = Força . Velocidade
A potência é geralmente medida de HP ("Horse Power"). Um HP é a potência aproximada de um cavalo robusto, puxando um objeto com uma força de 76 kgf, à velocidade de 1m/s 
 (metro por segundo).
 Capítulo 1
ACELERAÇÃO - É a variação da velocidade por unidade de tempo. Por exemplo, se um automóvel parado leva 10 segundos para atingir a velocidade de 40 m/s, isso significa que a sua velocidade aumenta de 4 m/s em cada segundo. A aceleração é, portanto, igual a 4m/s². 
  
 Capítulo 1
INÉRCIA (1ª Lei de Newton) - É a tendência natural dos corpos permanecerem em repouso ou em movimento retilíneo uniforme. Por exemplo, um trem parado não consegue atingir instantaneamente a velocidade de 100 km/h, devido sua inércia. Vale também o contrário, um trem em movimento não é capaz de parar instantaneamente, devido a sua inércia.
 Capítulo 1
2ª Lei de Newton - Esta lei afirma que a aceleração é diretamente proporcional à força aplicada e inversamente proporcional à massa do corpo. Matematicamente, escrevemos da seguinte forma: Aceleração = Força
                       Massa
	Aceleração é diretamente proporcional à força - Significa que quanto maior a força, maior é a aceleração.
	Aceleração é inversamente proporcional à massa - Significa que quanto maior a massa, menor é a aceleração.
	
 Capítulo 1
AÇÃO E REAÇÃO (3ª Leide Newton) – A Lei da Ação e Reação afirma que a toda ação corresponde uma reação de igual intensidade, porém de sentido contrário. Por exemplo, se colocarmos um objeto pesando 2 kgf sobre uma mesa, esta exercerá para cima uma força igual a 2 kgf.
 Capítulo 1
MOMENTO, TORQUE OU CONJUGADO - É tudo aquilo que pode causar rotação. Por exemplo, uma força aplicada sobre a manivela faz aparecer um momento ou torque que produz o movimento de rotação em torno do eixo.
 Capítulo 1
PRESSÃO - É a força por unidade de área. Por exemplo, a pressão do ar no pneu de um automóvel é de aproximadamente 1,5 kgf/cm². Isso significa que a força exercida pelo ar em cada centímento quadrado do pneu é igual a 1,5 kgf.
 Capítulo 1
VELOCIDADE RELATIVA - É a velocidade de um corpo em relação a um outro corpo. Por exemplo, se dois automóveis aproximam-se numa estrada, em sentidos contrários, a 80 Km/h cada um, eles possuem velocidades relativas de 160 Km/h. Ou, se um  automóvel movimenta-se a 80 Km/h na mesma direção de um vento que sopra a 60 Km/h, a sua velocidade relativa ao vento será de apenas 20 Km/h.
 Capítulo 1
VENTO RELATIVO - É o vento aparente que sopra sobre o corpo em movimento na atmosfera, geralmente no sentido contrário ao do movimento. Por exemplo, se um avião estiver subindo num ângulo de 20º, o vento relativo estará descendo na mesma velocidade do avião, no mesmo ângulo de 20º.
 Capítulo 1
VETOR (Grandeza Vetorial) - É toda grandeza matemática que possui intensidade, direção e sentido. Por exemplo, um vento pode ser representado por um vetor de intensidade igual a 50 km/h, com direção horizontal e sentido Norte-Sul. Por outro lado, certas grandezas não podem ser representadas por vetores. Por exemplo, seria um absurdo afirmar que a temperatura num certo local é igual a 27ºC, com direção 
	horizontal e sentido Norte-Sul.
 Capítulo 1
COMPOSIÇÃO DE VETORES - É um método que serve para determinar a resultante de vários vetores. A figura abaixo mostra um método prático para fazer composição dos ventos produzidos por dois ventiladores colocados perpendicularmente, a fim de determinar a intensidade, a direção e o sentido do vento resultante. Além das velocidades, as forças, aceleração e outros vetores podem ser compostos através do mesmo 
 processo.
 Capítulo 1
DECOMPOSIÇÃO DE VETORES - É um método usado para determinar os componentes de um vetor. Por exemplo, um carro parado numa ladeira possui um componente do seu peso que o mantém no chão, e um outro componente que  empurra para a frente. Esses dois componentes podem ser determinados através do método gráfico mostrado na figura abaixo:
 Capítulo 1
FLUIDOS E ATMOSFERA
FLUIDO - É todo corpo que não possui forma fixa. Existem duas espécies de fluídos:
Líquidos - Água, Gasolina, Óleo e etc...
Gases - Ar, Oxigênio, Vapor D'água e etc..
 Capítulo 2
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34
 
ATMOSFERA - É a camada de ar que circunda a Terra. O ar é uma mistura de gases que contém aproximadamente 21% de oxigênio, 78% de nitrogênio e 1% de gases nobres, dióxido de carbono e outros gases diversos. O vapor d’água não é considerado componente do ar, apesar de estar quase sempre presente, assim como partículas sólidas e poluentes diversos.
 Capítulo 2
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PARÂMETROS ATMOSFÉRICOS – São as propriedades do ar atmosférico, elas são variáveis e afetam o voo dos aviões e o funcionamento dos motores. Os parâmetros que nos interessam são:
Densidade;
Temperatura;
Pressão;
 Capítulo 2
DENSIDADE
É a massa por unidade de volume do gás. A densidade varia inversamente com o volume. É uma propriedade importante nos estudos da aerodinâmica devido aos efeitos criados pela variação de temperatura, pressão e umidade. 
No pistão à esquerda vemos
	grande volume e baixa densidade.
No pistão à direita vemos pequeno 
	volume e alta densidade.
 Capítulo 2
TEMPERATURA
A temperatura é medida através de termômetros que podem ser graduados em diversas escalas.
Celsius - 0ºC é a temperatura 
de congelamento da água, e 100ºC é a
temperatura de ebulição da água.
Fahrenheit - 32ºF é a temperatura de 
congelamento da água e 212ºF é a 
temperatura de ebulição da água. 
											
 Capítulo 2
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ESCALAS ABSOLUTAS
Mais tarde, descobriu-se que a menor temperatura possível na natureza é igual a -273ºC ou -460ºF, a qual deve ser adotada como verdadeiro zero (Zero Absoluto) das escalas termométricas. Assim, alterando a posição do zero, a escala Celsius originou a escala Kelvin. Nos Países de língua inglesa, a escala Fahrenheit deu origem a Rankine.
As escalas Kelvin e Rankine são chamadas "escalas absolutas" e somente elas podem ser usadas em cálculos.
											
 Capítulo 2
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A figura abaixo ilustra todas as escalas de temperatura:	
											
 Capítulo 2
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ESCALAS ABSOLUTAS
Escala Kelvin - Zero absoluto é igual a -273ºC 
Escala Rankine - Zero absoluto é igual a -460ºF 
	Para converter usamos a seguinte formula:
 ºC -> K = ºC + 273
	K -> ºC = K - 273
 ºC -> ºF = ºC x 1,8 + 32 
 Zero absoluto é a menor temperatura na 
 natureza. 												
 Capítulo 2
41
LEI DOS GASES
É a lei da Física que descreve a forma pela qual variam a pressão, a densidade e a temperatura de um gás.
Para a lei dos gases vamos sempre imaginar as grandezas se modificando em um recipiente fechado.
 Capítulo 2
LEI DOS GASES
 a) Se aumentarmos a pressão de um gás:
 A Temperatura aumentará
 A Densidade aumentará
 Capítulo 2
LEI DOS GASES
 
b) Se aumentarmos a temperatura de um gás:
 A Pressão aumentara
 A Densidade diminuirá
 
 Capítulo 2
As variações de pressão, densidade e temperatura são sempre direta ou inversamente proporcionais entre si, em obediência à Lei dos Gases. Por exemplo: 
Aumentando-se duas vezes a pressão de um gás, sua densidade também aumentará duas vezes.
Diminuindo-se a temperatura de um gás para a metade, sua pressão também cairá para a metade do valor inicial.
Aumentando-se a temperatura 7 vezes, sua densidade diminuirá 7 vezes.
Aumentando-se a pressão 5 vezes, a temperatura aumentará 5 vezes.
 Capítulo 2
NOTA: As temperaturas consideradas devem ser absolutas, ou seja, quando se diz que a temperatura aumentou 2 vezes, subentende-se que a temperatura em graus RANKINE ou KELVIN aumentou duas vezes. Por exemplo, o dobro de 27ºC NÃO é 54ºC. O valor certo é 327ºC, conforme explicado a seguir: 27ºC é igual a: 27 + 273 = 300 K;  
O dobro de 300 K é igual a 600 K; 
600 K é igual a 600 - 273 = 327ºC;
 Capítulo 2
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
É a pressão exercida pelo ar sobre todas as coisas que estão dentro da atmosfera.
 Capítulo 2
VARIAÇÃO DOS PARÂMETROS ATMOSFÉRICOS
 
Regra geral: Aumentando a altitude, a pressão diminuirá, a densidade diminuirá e a temperatura diminuirá.
Quanto maior a umidade menor será a densidade do ar. O vapor d’água é mais leve que o oxigênio e o nitrogênio. 
 Capítulo 2
ATMOSFERA PADRÃO 
Devido à grande variabilidade da atmosfera real, tornou-se necessário adotar uma Atmosfera Padrão, estabelecida através de uma convenção ou um comum acordo. Ela tem como finalidade padronizar as condições para a especificação, determinação e comparação do desempenho de aeronaves e motores.
 Capítulo 2
ATMOSFERA PADRÃO 
Por exemplo, um avião pode ter sua velocidade máxima especificada em 660 km/h a uma altitude de 10.000 metros na Atmosfera Padrão. Se um outro fabricante especificar uma velocidade superior, de 690 km/h, para seu avião, tal especificação só merecerá crédito se essa velocidade foi determinada em idênticas condições, na mesma Atmosfera Padrão; caso contrário, a comparação será inválida.
 Capítulo 2
ATMOSFERA PADRÃO ISA 
(ICAO Standard Atmosphere)
Pressão = 1013.25 hPa
	(29.92 pol.hg e 760mmhg) ao nível do mar. 
Densidade = 1,225 kg/m³
Temperatura = 15°C
 Capítulo 2
ALTÍMETRO
O altímetro usado nos aviões baseia-se no princípio de que a pressão atmosférica decresce com a altitude. Portanto ele é um barômetro (aparelho medidor de pressão atmosférica) funcionando como altímetro.
 Capítulo 2
Altitude Verdadeira – É a altitude real em que o avião se encontra, medida em relação ao nível do mar.
Altitude Pressão – É a altitude baseada na pressão atmosférica da Atmosfera padrão. Numa atmosfera real, as pressões variam de maneira diferente da Atmosfera Padrão. Isso significa que a altitude pressão é diferente da altitude verdadeira. Todavia, isso não prejudica a segurança de vôo, porque todos os aviões que voam numa mesma região estarão com erros iguais, o que afasta a possibilidade de colisões.
 Capítulo 2
 Altitude Densidade - É a altitude baseada na densidade do ar da Atmosfera Padrão. Na atmosfera real, a altitude densidade é diferente da altitude verdadeira, mas ela é usada para especificar o teto de subida, que é a altitude máxima que o avião pode atingir.
AD = AP + 100 x (T – ISA)
Exemplo: Para uma altitude pressão a 2.000 pés , a temperatura lida é de 15ºC e temperatura ISA de 11ºC, portanto uma variação de 4ºC, temos: 
	AD = 2.000 + 100 x 4 = 2.400 ft
 
 
 Capítulo 2
ESCOAMENTO
O movimento de um fluido gasoso ou líquido é denominado escoamento, o qual pode ser de dois tipos:
Laminar ou lamelar
Turbulento ou turbilhonado
A figura ao lado ilustra 
	os dois tipos de 
	escoamento, através do 
	exemplo da fumaça de 
	um cigarro.
 Capítulo 3
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É a canalização por onde escoa o fluido. Existem dois tipos de tubo de escoamento:
Tubo real
Tubo imaginário
 Capítulo 3
TUBO DE ESCOAMENTO
EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE
É uma lei do escoamento, a qual afirma, de forma simplificada: “Quanto mais estreito for o tubo de escoamento, maior será a velocidade do fluido, e vice-versa”.
 Capítulo 3
TÚNEL AERODINÂMICO
A equação da continuidade torna possível o funcionamento do túnel aerodinâmico, que é usado para testar modelos de aviões durante a fase de projeto.
 Capítulo 3
PRESSÃO ESTÁTICA: Pressão 
exercida por um gás estático, 
em repouso, ou seja independe 
de sua velocidade. 
PRESSÃO DINÂMICA: Pressão gerada 
por um fluido em movimento.
 Capítulo 3
PRESSÃO TOTAL: É a soma das duas (estática e dinâmica). O manômetro acima recebe a pressão total, porque a pressão estática não cessa quando surge a pressão dinâmica.
 
Sempre que um fluido estiver em movimento o mesmo terá pressão estática e dinâmica sobre si. Maior velocidade, maior sua pressão 
dinâmica e menor a estática.
 Capítulo 3
VELOCÍMETRO
O velocímetro dos aviões é na verdade um manômetro com duas entradas de pressão, modificado para indicar a velocidade do vento relativo, em vez da sua pressão dinâmica. Uma delas recebe a pressão estática e a outra recebe a pressão total (estática e dinâmica). As duas pressões estáticas 
	se cancelam dentro do instrumento, 
	restando somente a dinâmica, que é 
	apresentada ao piloto sob forma 
	de velocidade.
 Capítulo 3
SISTEMA PITOT-ESTÁTICO
É o sistema destinado a captar e distribuir as pressões estática e total aos instrumentos que as utilizam.
O altímetro e o variômetro
	funcionam com a pressão
	estática.
O velocímetro funciona
	com a pressão estática
	e a pressão total.
 Capítulo 3
 Capítulo 3
SISTEMA PITOT-ESTÁTICO
Para captar essas pressões, o avião possui uma tomada de pressão estática e uma tomada de pressão total (denominada Tubo de Pitot).
Em essência, a tomada de pressão estática é um orifício na parede externa do avião, sobre o qual o ar passa simplesmente tangenciando. O Tubo de Pitot, pelo contrário, tem um orifício voltado contra o vento, a fim de captar a pressão de impacto do ar.
 Capítulo 3
Nos aviões de pequeno porte, é comum encontrar o Tubo de Pitot e a tomada de pressão estática incorporados num só dispositivo, conforme esquematizado abaixo. O formato pode ser também bastante diferente em alguns aviões, podendo haver ainda dispositivos de aquecimento elétrico contra formação de gelo.
 Capítulo 3
VELOCIDADE INDICADA (VI)
(Indicated Airspeed – IAS)
É a velocidade indicada pelo velocímetro, sem correções de erros, a qual somente é correta para um avião voando ao nível do mar, na Atmosfera Padrão.
É utilizada nos manuais de performance da aeronave, informando velocidades de decolagem, aproximação, pouso, Stol, limites estruturais e etc.
 Capítulo 3
VELOCIDADE INDICADA (VI)
O velocímetro é calibrado na fábrica para dar indicações corretas ao nível do mar na Atmosfera Padrão. Acima do nível do mar, a densidade do ar diminui, fazendo com que a pressão dinâmica também diminua. Ora, como o velocímetro é um manômetro que mede a pressão dinâmica, ele indicará uma velocidade menor que a verdadeira, mesmo na Atmosfera Padrão. Apesar de incorreta, a VI oferece mais segurança ao piloto porque o comportamento do avião depende mais da pressão dinâmica (mostrada como VI) do que da velocidade verdadeira do vento.
 Capítulo 3
VELOCIDADE AERODINÂMICA (VA)
(True Airspeed – TAS)
É a velocidade do avião em relação a massa de ar. Ela também é denominada Velocidade Verdadeira e deve ser usada nas fórmulas matemáticas de Teoria de Voo.
É a Velocidade Indicada (VI) calibrada para erros de densidade do ar. Ou seja, a grosso modo ela aumentará a 2% cada 1.000 pés em que subimos. Este fato ocorre pois o ar ficará mais rarefeito com o aumento da altitude e este terá uma diminuição na sua densidade.
 Capítulo 3
VELOCIDADE DO SOLO (VS)
(Ground Speed - GS)
Trata-se da velocidade que a aeronave desenvolve em relação ao solo. Esta velocidade é apresentada nos FMS (Flight Management System) e GPS (Global Positioning System). A Velocidade GS é composta pela TAS e a componente do vento atuante, muito calculada pelos alunos dos cursos de formação através dos Computadores de Voo. A partir dela é possível estimar o tempo necessário para vencer as distâncias entre referências ou auxílios rádio em uma navegação.
 Capítulo 3
 Capítulo 3
TEOREMA DE BERNOULLI
É uma importante lei da Mecânica dos Fluidos, que pode ser resumida nos seguintes termos:
	“Quanto maior a velocidade do escoamento, maior será a pressão dinâmica e menor a pressão estática”.
 Capítulo 3
 Capítulo 3
TEOREMA DE BERNOULLI
Uma das aplicações do Teorema de Bernoulli é o Tubo de Venturi, o qual possui um estrangulamento onde o fluido sofre um aumento da velocidade e consequente redução de pressão. O Tubo de Venturi é usado para gerar “vácuo” destinado a alguns instrumentos do avião e também em pulverizadores de líquidos, carburadores dos motores a pistão, etc.
 Capítulo 3
 Capítulo 3
GEOMETRIA DO AVIÃO
A figura abaixo mostra a nomenclatura das principais partes de um avião. A função de cada uma delas será vista durante o curso.
 Capítulo 4
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GEOMETRIA DO AVIÃO
Quanto à função aerodinâmica, as partes do avião podem ser genericamente classificadas em:
	a) Superfícies aerodinâmicas - São aquelas que produzem pequena resistência ao avanço, mas não produzem nenhuma força útil ao voo.
	Exemplo: 
 “Spinner”
 Carenagem da roda
 Capítulo 4
GEOMETRIA DO AVIÃO
b) Aerofólios - São aquelas que produzem forças úteis ao voo. 
	Exemplos:
Hélice
Asa
Estabilizador
 Capítulo 4
ELEMENTOS DE UMA ASA
	A figura abaixo mostra os principais elementos de uma asa:
Envergadura (b)
Corda (c)
Raiz da asa
Ponta da asa
Bordo de fuga
Bordo de ataque
 Capítulo 4
ELEMENTOS DE UMA ASA
Temos ainda a área da asa (geralmente representada pelo símbolo S), que é igual ao produto da envergadura pela corda: S=b.c
 Capítulo 4
PERFIL
É o formato em corte da asa. Existem dois tipos de perfis:
	a) Perfil Simétrico - É aquele que pode ser dividido por uma linha reta em duas partes iguais.
	b) Perfil Assimétrico - É aquele que não pode ser dividido por uma linha reta em duas partes iguais.
 Capítulo 4Capítulo 4
ELEMENTOS DE UM PERFIL
Os principais elementos que compõem um perfil são os seguintes:
Bordo de ataque – É a extremidade dianteira do perfil
Bordo de fuga – É a extremidade traseira do perfil
Extradorso – É a superfície ou linha superior do perfil
Intradorso – É a superfície ou linha inferior do perfil
Corda – É a linha reta que liga o bordo de ataque ao bordo de fuga
Linha de curvatura média (ou Linha média) – É a linha que equidista do intradorso e do extradorso
 Capítulo 4
ELEMENTOS DE UM PERFIL
O perfil acima é assimétrico, portanto o extradorso tem curvatura mais acentuada do que o intradorso. Num perfil simétrico, ambos terão a mesma curvatura; além disso, a linha de curvatura média será uma reta coincidente com a corda.
 Capítulo 4
ÂNGULO DE INCIDÊNCIA
É o ângulo formado entre a linha de corda da asa e o eixo longitudinal do avião.
	
	O eixo longitudinal é uma linha de referência imaginária do avião e geralmente coincide com a direção do vôo horizontal previsto no projeto.
 Capítulo 4
 Capítulo 4
DIEDRO
É o ângulo formado entre o plano da asa e o plano horizontal de referência (ou o Eixo Lateral). Se as pontas das asas estiverem acima do plano, como na figura, o diedro será positivo. Caso contrário será negativo, podendo ainda ser nulo.
 Capítulo 4
FORÇAS AERODINÂMICAS
Generalidades
Durante o voo normal de um avião o ar escoa pela asa com maior velocidade no extradorso do que no intradorso, devido à sua curvatura mais acentuada. O aumento da velocidade corresponde a uma redução na pressão, de acordo com o Teorema de Bernoulli. O resultado é uma força que empurra a asa para cima e para trás, conforme mostrado no próximo slide. Essa força é a Resultante Aerodinâmica, que está aplicada num ponto do aerofólio denominado Centro de Pressão (CP).
 Capítulo 5
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 Capítulo 5
No aerofólio abaixo, a linha de corda forma um ângulo com a direção do vento relativo. Esse ângulo é denominado Ângulo de Ataque. Nessas condições, o aerofólio gera uma Resultante Aerodinâmica “RA”.
 Capítulo 5
Se aumentarmos o ângulo de ataque, a Resultante Aerodinâmica aumentará e o CP poderá se deslocar ou permanecer imóvel, dependendo do tipo de perfil:
Perfil Assimétrico:
	O Centro de Pressão
	desloca-se para 
	frente.
 Capítulo 5
Perfil Simétrico: O Centro de Pressão não se desloca, ou seja, o CP no perfil simétrico é imutável.
 Capítulo 5
Para facilitar o estudo das forças num aerofólio, a resultante é dividida em duas componentes:
Sustentação (L) – É a 
	componente da resultante 
	aerodinâmica perpendicular 
	à direção do vento relativo. 
	Esta é a força útil do aerofólio.
Arrasto (D) – É a componente
	da RA paralela à direção do
	vento relativo. É geralmente
	nociva e deve ser reduzida ao mínimo possível.
 Capítulo 5
NOTA: Convém frisar que a única força produzida pela asa é a Resultante Aerodinâmica. A sustentação 
	e o arrasto são as duas 
	componentes da mesma, que 
	foram criadas simplesmente 
	para facilitar o estudo.
 Capítulo 5
A sustentação não é sempre vertical e o arrasto nem sempre é horizontal. Por exemplo, na figura abaixo, o avião está subindo. O vento relativo é, portanto, inclinado; conseqüentemente, a sustentação e o arrasto são também inclinados em relação à linha do horizonte.
 Capítulo 5
FORÇAS AERODINÂMICAS
Sustentação
A seguir faremos um estudo especial da força da sustentação. Dependendo do ângulo de ataque, a sustentação (L) assumirá diversos valores conforme o tipo de perfil. Isso deve ser estudado cuidadosamente nos itens seguintes. 
 Capítulo 5
Quando o ângulo de ataque é positivo, a sustentação será também positiva, qualquer que seja o tipo de perfil.
 Capítulo 5
ÂNGULO DE ATAQUE POSITIVO
O ângulo de ataque é nulo quando o vento relativo sopra na mesma direção da corda do aerofólio. A sustentação poderá ser nula ou positiva, dependendo do tipo de perfil, conforme mostra a figura abaixo. 
 Capítulo 5
ÂNGULO DE ATAQUE NULO
Existe um ângulo de ataque no qual a asa não produz sustentação. Esse ângulo chama-se Ângulo de Ataque de Sustentação Nula. O ângulo de sustentação nula é sempre igual a zero nos perfil simétricos e negativo nos perfis assimétricos.
 Capítulo 5
ÂNGULO DE ATAQUE DE SUSTENTAÇÃO NULA
Quando o ângulo de ataque é menor que o ângulo de sustentação nula, a sustentação do aerofólio torna-se negativa. A sustentação é negativa qualquer que seja o perfil e é usada em acrobacia aérea, principalmente para voo invertido.
(Voo de Dorso = 
	CL negativo)
 Capítulo 5
ÂNGULO DE ATAQUE MENOR QUE O ÂNGULO DE SUSTENTAÇÃO NULA
TESTE: Se o ângulo de ataque de um aerofólio é negativo, a sustentação será:
A) Positiva
B) Negativa
C) Nula
D) Qualquer uma das acima é possível
 Capítulo 5
ÂNGULO DE ATAQUE CRÍTICO
Quando o ângulo de ataque é aumentado, a sustentação aumenta até atingir um valor máximo num ângulo denominado Ângulo de Ataque Crítico, também conhecido como Ângulo de Sustentação Máxima ou Ângulo de Estol/Perda. Ultrapassando esse ângulo, a sustentação diminui rapidamente e o arrasto sofre um enorme acréscimo. Esse fenômeno chama-se estol.
 Capítulo 5
O aerofólio ao lado encontra-se
	no Ângulo de Ataque Crítico,
	no qual a sustentação atinge
	o seu valor máximo. Observar
	o início da turbulência
	no extradorso.
Ultrapassando o Ângulo Crítico,
	os filetes de ar não mais acom-
	panham a curvatura do extra-
	dorso, e o escoamento torna-se
	completamente turbulento.
 Capítulo 5
COEFICIENTE DE SUSTENTAÇÃO
É um número que indica a capacidade de um aerofólio produzir sustentação. O valor de CL é determinado através de testes em túnel de vento e depende do formato do aerofólio e do ângulo de ataque. Ele é tanto maior quanto maiores forem o ângulo de ataque, a espessura do aerofólio e a curvatura do aerofólio.
 Capítulo 5
Embora cálculos matemáticos não façam parte do curso, é necessário memorizar a fórmula abaixo (Fórmula da Sustentação):
É importante interpretar a fórmula acima. Ela afirma que:
 Capítulo 5
	a) A sustentação depende somente de quatro fatores:
Densidade do ar
Velocidade
Área da asa
Coeficiente de sustentação
Convém lembrar que no Coeficiente de Sustentação estão subentendidos o formato do aerofólio (espessura e curvatura) e o ângulo de ataque. Logo, se variarmos o ângulo de ataque, o Coeficiente de Sustentação será alterado, e portanto, a sustentação.
 Capítulo 5
	b) A sustentação é proporcional (ou diretamente proporcional) a:
Densidade do ar
Quadrado da velocidade
Área da asa
Coeficiente de sustentação
Observar que a velocidade participa duas vezes na Fórmula da Sustentação (V x V). Na prática isso significa que a velocidade é o fator que influencia mais fortemente o valor da sustentação.
 Capítulo 5
FORÇAS AERODINÂMICAS
Arrasto
Conforme estudado anteriormente, o arrasto é a componente da resultante aerodinâmica paralela ao vento relativo. O arrasto aumenta à medida que o ângulo de ataque aumenta, porém de forma não proporcional. Ele cresce lentamente no início e rapidamente no final.
 Capítulo 5
 Capítulo 5
Todos os objetos apresentam uma resistência ao avanço quando se deslocam através do ar. Ela é produzida pela turbulência que se forma atrás desses objetos*.
(*) – A rigor, o arrasto
	não é causado pela
	turbulência em si, mas
	pela redução da
	pressão atrás dos objetos, a qual produz uma “sucção” para trás sobre esse corpo. O aparecimento da turbulência simplesmente indica que os filetes de ar não estão conseguindo acompanhar suavemente o contorno do objeto.
 Capítulo 5
Uma superfície aerodinâmica tem pequena resistência ao avanço porque ela produz um turbilhonamento muito pequeno. Em pequenos ângulos de ataque há pouco arrasto. O escoamento do ar é suave e não há turbulência perceptível.
 Capítulo 5
Em ângulos de ataque moderados, o arrasto torna-se significativo e começa a aumentar de uma forma cada vez mais rápida. No extradorso surge um pequeno turbilhonamento que cresce rapidamente.Capítulo 5
Quando o ângulo de ataque é grande, o arrasto e o turbilhonamento também são grandes. Além disso, um pequeno aumento adicional no ângulo de ataque aumentará consideravelmente o arrasto.
 Capítulo 5
O arrasto é calculado através da fórmula matemática muito semelhante à Fórmula da Sustentação:
Não será detalhado este assunto porque é completamente análogo a fórmula da sustentação. Fazendo essa analogia, é fácil concluir que:
 Capítulo 5
a) O arrasto depende da densidade, velocidade, área da asa e coeficiente de arrasto.
b) O arrasto é proporcional à densidade, quadrado da velocidade, área da asa e coeficiente de arrasto.
Não esquecer que o ângulo de ataque e o formato do aerofólio estão “embutidos” no coeficiente de arrasto.
 Capítulo 5
ARRASTO INDUZIDO
Já vimos que quando o ar escoa sobre uma asa, a pressão é maior no intradorso do que no extradorso. Como resultado, o ar escapa do intradorso em direção ao extradorso pelas pontas das asas, formando um turbilhonamento em espiral. Esse fenômeno cria um arrasto adicional no avião, chamado Arrasto Induzido.
(Novamente, o arrasto induzido não é provocado pela turbulência em si, mas pela fuga do ar que se encontra no intradorso. Essa fuga diminui a sustentação, obrigando o piloto a aumentar o ângulo de ataque, o que implica maior arrasto. Os vórtices são apenas uma consequência.)
 Capítulo 5
 Capítulo 5
O turbilhonamento induzido (ou vórtice induzido) é maior nas baixas velocidades e grandes ângulos de ataque, como ocorre na decolagem ou no pouso.
 Capítulo 5
O arrasto induzido pode ser diminuído através de dispositivos como tanques nas pontas das asas (conhecido como Tip Tank) e Wing Lets, que servem para dificultar a formação do turbilhonamento ou vórtice induzido, ou seja, servem como barreira ao ar do intradorso que tenta escapar em direção ao extradorso pelas pontas das asas.
 Capítulo 5
 Capítulo 5
 Capítulo 5
ALONGAMENTO
Para diminuir o arrasto induzido, os aviões de grande rendimento possuem asas com grande alongamento. O alongamento é a razão entre a envergadura e a corda média geométrica (ou entre o quadrado da envergadura e área da asa).
 Capítulo 5
CMG: Divide a asa em duas partes que terão a mesma área.
 Capítulo 5
Onde:
b        - Envergadura;
S        - Área da asa;
CMG   - Corda Média Geométrica (Também simbolizada pela letra "c" com um traço superior) .
 Capítulo 5
ARRASTO PARASITA
É o arrasto do avião quando a sustentação é nula. É causado devido ao design da aeronave, tipo de fabricação e o material utilizado. “É o arrasto de todas as partes do avião que não produzem sustentação”*. A resistência parasita é a mesma em qualquer condição.
*: Definição antiga e incorreta, porém mais fácil para raciocinar.
 Capítulo 5
 Capítulo 5
ÁREA PLANA EQUIVALENTE
Para definir o arrasto parasita de um avião, o fabricante determina a área de uma placa plana perpendicular à direção do vento relativo, cujo arrasto é igual ao arrasto parasita do avião. Conhecendo-se a área plana equivalente, torna-se então possível calcular o arrasto parasita do avião em qualquer condição.
 Capítulo 5
DISPOSITIVOS HIPERSUSTENTADORES
Já vimos que todo perfil tem um coeficiente de sustentação máximo, o qual não pode ser ultrapassado, devido ao aparecimento de um turbilhonamento no extradorso da asa quando esta atinge o ângulo de ataque crítico. Entretanto, usando os chamados dispositivos hipersustentadores, é possível aumentar consideravelmente o coeficiente de sustentação.
 Capítulo 6
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A figura abaixo mostra os tipos de dispositivos hipersustentadores mais utilizados em aviões: o flape e o slot.
 Capítulo 6
FLAPE
É um dispositivo hipersustentador que serve para aumentar a curvatura ou arqueamento do perfil, aumentando dessa forma o seu coeficiente de sustentação. O ângulo crítico do aerofólio diminui um pouco, pois o flape produz uma perturbação no escoamento que influencia o fluxo de ar no extradorso da asa.
 Capítulo 6
O uso do flape nos da 3 vantagens distintas:
Mais sustentação, proporcionando decolagens e pousos com menor velocidade.
Mais arrasto, permitindo uma descida mais acentuada sem aumentar a velocidade.
Reduzir a distância de decolagem e pouso. 
 Capítulo 6
O uso do flape aumenta o ângulo de ataque porque ele altera a linha da corda. O flape altera o ângulo de incidência.
 Capítulo 6
Alguns dos tipos mais comuns estão mostrados abaixo:
Os flapes funcionam também como freio aerodinâmico porque aumentam o arrasto do aerofólio. O flape tipo “Fowler” aumenta também a área da asa e proporciona o maior aumento no coeficiente de sustentação, mas não é muito utilizado em aviões leves, devido ao maior custo e complexidade.
 Capítulo 6
FLAPE SIMPLES
 Capítulo 6
 Capítulo 6
FLAPE VENTRAL
 Capítulo 6
 Capítulo 6
FLAPE COM FENDA
 Capítulo 6
 Capítulo 6
FLAPE FOWLER
 Capítulo 6
 Capítulo 6
SLOT
O slot (também denominado fenda ou ranhura) é um dispositivo hipersustentador que aumenta o ângulo de ataque crítico do aerofólio sem alterar a sua curvatura. Consiste numa fenda que suaviza o escoamento no extradorso da asa, evitando o turbilhonamento. Isso faz com que a asa possa atingir ângulos de ataque mais elevados, produzindo mais sustentação.
 Capítulo 6
 Capítulo 6
SLAT
Existe um tipo especial de slot que fica recolhido durante  voo normal, só entrando em funcionamento quando é necessário. Esses slots móveis são denominados slats. Em alguns aviões leves, o slat fica normalmente estendido (na posição funcionamento) por ação de molas. Em voo nivelado, o impacto do ar obriga o slat a recolher-se junto ao bordo de ataque da asa. Quando o ângulo de ataque aumenta, a mola consegue empurrar o slat para fora, fazendo-o entrar em ação. conforme mostra o próximo slide.
 Capítulo 6
NOTA: Tanto os slots como os slats têm uma desvantagem sobre os flapes; embora permita aumentar o coeficiente de sustentação, obrigam  avião a erguer demasiadamente o nariz (principalmente durante o pouso), prejudicando a visibilidade do piloto.
 Capítulo 6
 Capítulo 6
 Capítulo 6
 Capítulo 6
 Capítulo 6
PREVENÇÃO AO STOL DE PONTA DE ASA
Os slots têm ainda uma outra utilidade, que será descrita a seguir. As asas de muitos aviões entram em estol iniciando pelas pontas. Isso torna o voo mais inseguro, pois o avião perde o controle dos ailerons aos primeiros sintomas do estol. Para evitar esse inconveniente, alguns aviões têm o ângulo de incidência reduzido nas pontas (a asa é portantotorcida). Todavia, essa torção, que pode aumentar o arrasto da asa, pode ser evitada através de slots nas pontas das asas.
 Capítulo 6
 Capítulo 6
 Capítulo 6
ÂNGULO DE ATITUDE
Quando observamos um avião com o nariz alto, como a figura abaixo, geralmente tendemos a imaginar que o seu ângulo de ataque é positivo. Toda via, observando melhor, vê-se que o avião está chegando ao topo de "looping" invertido, com o vento relativo incidindo sobre o extradorso da asa. O ângulo de ataque é portanto negativo e a asa produz sustentação para baixo.
 Capítulo 6
Medido entre o eixo longitudinal do avião e a linha do horizonte.
 Capítulo 6
COMANDOS DE VOO
Neste capítulo serão estudados os dispositivos que permitem controlar os movimentos do avião. Esses movimentos podem ser realizados em torno de três eixos imaginários que passam pelo Centro de Gravidade (CG) do avião.
1 - Eixo Vertical;
2 - Eixo Longitudinal;
3 - Eixo Transversal ou Lateral;
CG é o ponto imaginário onde está
aplicado o peso do avião, e está localizado à Frente do CP.
 Capítulo 7
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O movimento em torno do eixo transversal chama-se arfagem ou tangagem, ele pode ser efetuado em dois sentidos:
Para Cima (Cabrar);
Para Baixo (Picar);
 Capítulo 7
O movimento em torno do eixo longitudinal, chama-se rolagem, rolamento, bancagem ou inclinação lateral, e pode ser efetuado para esquerda ou paraa direita.
 Capítulo 7
O movimento em torno do eixo vertical, chama-se guinada.
 Capítulo 7
SUPERFÍCIES DE CONTROLE (OU COMANDO) PRIMÁRIAS
Os movimentos de um avião são controlados através de Superfícies de Controle ou Superfícies de Comando, que são:
Profundor ou Leme de Profundidade, comanda os movimentos de arfagem.
Ailerons, comanda os movimentos de  rolagem, rolamento, bancagem ou inclinação lateral.
Leme de Direção, comanda os movimentos de guinada (É a que tem maior amplitude de comandos).
 Capítulo 7
 Capítulo 7
 Capítulo 7
Os comandos usados pelo piloto para controlar o avião são o manche e os pedais. O manche é a alavanca ou volante que pode ser movimentado em quatro sentidos:
Direita - O avião rola para a direita;
Esquerda - O avião rola para a esquerda;
Frente (Picar) - O avião abaixa o nariz;
Atrás (Cabrar) - O avião levanta o nariz;
O leme de direção é acionado pelos dois pedais:
Pedal direito - Produz guinada para a direita;
Pedal Esquerdo - Produz guinada para a esquerda;
 Capítulo 7
As superfícies de comando produzem as forças necessárias para controlar o avião. Elas atuam modificando o ângulo de ataque do aerofólio, conforme mostra a figura. Note que o plano fixo fica parado e somente o plano móvel se desloca, girando em torno do eixo.
 Capítulo 7
Existem ainda superfícies de controles sem planos fixos. Como exemplo, a figura abaixo mostra um estabilizador inteiramente móvel, utilizado em muitos aviões.
 Capítulo 7
SUPERFÍCIES DE CONTROLE SECUNDÁRIAS
Estas superfícies, também conhecidas como equilibradores, compensadores ou tabs, encontram-se no bordo de fuga das superfícies primárias e podem ter diferentes funções, como:
 Capítulo 7
Compensar o avião em diferentes atitudes de voo (por exemplo, anular a força no manche durante uma subida prolongada).
Tirar tendências indesejáveis de voo.
Reduzir a força necessária para movimentar os comando, tornando-os mais “leves” para o piloto. Para isso usam-se os compensadores automáticos como na figura ao lado, que se movem juntamente com a superfície principal.
 Capítulo 7
 Capítulo 7
ACIONAMENTO DOS COMPENSADORES
Quanto ao acionamento, os compensadores podem ser classificados em:
Compensadores fixos – Só podem ser ajustados no solo.
Compensadores comandáveis – São ajustados pelo piloto.
Compensadores automáticos – Movem-se automaticamente, sem ação direta do piloto.
 Capítulo 7
SUPERFÍCIES DE CONTROLE COMPENSADAS
São superfícies de controle que utilizam um método de compensação ou balanceamento aerodinâmico para aliviar os esforços do piloto. Há três tipos de compensação:
 Capítulo 7
a) Compensação por deslocamento do eixo de articulação. A área à frente do eixo deslocado balanceia parcialmente a pressão do vento atrás desse eixo.
 Capítulo 7
b) Compensação através de saliência na superfície de comando.
 Capítulo 7
c) Compensação através do uso de compensador automático.
 Capítulo 7
GUINADA ADVERSA
É a guinada no sentido contrário ao do rolamento, causada pela diferença entre os arrastos do aileron que sobe e do que desce. Ao ser defletido para baixo, o aileron aumenta a pressão do ar no intradorso da asa, causando mais arrasto do que o aileron que sobe.
 Capítulo 7
 Capítulo 7
 Capítulo 7
A guinada adversa pode ser evitada de três diferentes maneiras:
Aplicar leme de direção no sentido contrário ao da guinada adversa.
 Capítulo 7
 Capítulo 7
Equipar o avião com Ailerons Diferenciais. Esses ailerons têm movimento para cima maior do que para baixo, igualando assim os arrastos que produzem.
 Capítulo 7
 Capítulo 7
Equipar o avião com Ailerons tipo “Frise". Esses ailerons têm uma saliência dianteira que provoca maior arrasto quando se movem para cima.
 Capítulo 7
 Capítulo 7
GRUPOS MOTOPROPULSORES
GRUPO MOTOPROPULSOR – É o conjunto dos componentes do avião que fornecem a tração necessária ao voo. Os tipos mais usados de grupos motopropulsores são:
Motor a Pistão e Hélice
Motor Turboélice e a respectiva Hélice
Motor Turbofan
Motor Turbojato
	
	Nos aviões a hélice o grupo motopropulsor é formado pelos motores e as hélices. Nos aviões a reação somente pelo motor.
 Capítulo 8
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MOTOR A PISTÃO E HÉLICE
 Capítulo 8
MOTOR TURBOÉLICE
 Capítulo 8
MOTOR TURBOFAN
 Capítulo 8
MOTOR TURBOJATO
 Capítulo 8
DEFINIÇÕES DE POTÊNCIA NOS MOTORES A PISTÃO
Potência Efetiva – É a potência medida no eixo da hélice.
Potência Nominal – É a potência para a qual o motor foi projetado, e faz parte das especificações do motor.
Potência Útil – É a potência de tração que a hélice fornece ao avião. Também conhecida como Potência Disponível e Potência de Tração.
 Capítulo 8
A hélice transforma a potência efetiva em potência útil. A eficiência ou rendimento da hélice é a razão entre a potência útil e a potência efetiva. Assim, se o motor fornece a potência efetiva de 100 HP à hélice e esta transmite 85 HP ao avião sob forma de tração, temos:
	Rendimento = Potência Útil/Potência Efetiva
	Rendimento = 85 HP/100 HP = 0,85 ou 85%
 Capítulo 8
Nos aviões de pequeno porte, o grupo moto-propulsor é geralmente constituído por um motor a pistão e uma hélice. As hélices podem ser feitas de diversos materiais. Para os motores de baixa potência ( Até 300 HP ) podem ser de madeira. Entretanto, a maioria dos aviões modernos usam hélices de metal, principalmente ligas de alumínio ou aço.
 Capítulo 8
FUNCIONAMENTO DA HÉLICE
Durante o voo, a hélice gira e ao mesmo tempo avança com o avião, de modo que as pás descrevem trajetórias em espiral.
	Salvo afirmação ao contrário, vamos sempre admitir que a hélice gira no sentido anti-horário, como na figura.
 Capítulo 8
A hélice é um aerofólio rotativo que produz uma força de tração sobre o avião. A figura do próximo slide mostra uma hélice (cortada, para maior clareza), girando em um avião parado. A seção cortada está movimentando-se para baixo. O deslocamento da pá cria um vento relativo no sentido contrário. Podemos notar que o aerofólio da hélice funciona exatamente como a asa de um avião, criando uma Resultante Aerodinâmica (imaginariamente decomposta em duas componentes, que são a Tração e o Arrasto) dirigida para a frente do avião. A Tração é a força útil que traciona o avião.
 Capítulo 8
	 ARRASTO RA
 Capítulo 8
INFLUÊNCIA DA VELOCIDADE DE VOO NA TRAJETÓRIA DA PÁ
 Capítulo 8
O ângulo de ataque da pá é o máximo num avião parado, e diminui à medida que a velocidade aumenta, como vemos na figura:
 Capítulo 8
Do que acabamos de ver, podemos concluir imediatamente que não existe um passo ou torção da pá que sirva bem para todas as condições de voo. Uma hélice com pequena torção seria boa para decolagens e subidas, mas ineficiente para vôos de cruzeiro em alta velocidade. Uma hélice muito torcida funcionaria bem em voo de cruzeiro, mas teria muita dificuldade para fazer o avião decolar e subir.
 Capítulo 8
PASSO
Como a hélice possui pás torcidas, ela deveria funcionar como se fosse um parafuso, avançando uma determinada distância a cada rotação completa. Essa distância chama-se passo teórico. Entretanto, como o ar é um fluido, a distância que a hélice realmente avança é menor, e recebe o nome de passo efetivo ou avanço. A distância que a hélice deixou de percorrer é o recuo, que é igual à diferença entre o passo teórico e o passo efetivo da hélice.
 Capítulo 8
 Passo Teórico ou Geométrico = Efetivo + Recuo
 Capítulo 8
HÉLICE DE PASSO FIXO
É aquela que foi fabricada com um determinado passo, o qual não pode ser modificado. Essa hélice só funciona bem numa determinada RPM e velocidade de voo para a qual foi construída.
 Capítulo 8
HÉLICE DE PASSO AJUSTÁVEL
É aquela cujo passo pode ser modificado no solo, com uso de ferramentas apropriadas. Essas hélices só funcionam bem na RPM e velocidade de voo para as quais foram ajustadas.Capítulo 8
HÉLICE DE PASSO CONTROLÁVEL
É aquela cujo passo pode ser modificado durante o voo. Essa hélice funciona bem em qualquer condição de voo. 
O passo pode ser modificado durante o voo através de:
Comando Manual - O piloto 
	executa o controle do passo.
 Capítulo 8
Contrapesos - O passo é 
	automaticamente ajustado 
	por contrapesos que 
	funcionam por ação centrífuga.
Governador - O passo 
	controlado automaticamente
	por um sistema elétrico ou 
	hidráulico denominado 
	governador.
 Capítulo 8
As hélices de passo controlado por contrapesos ou governador são chamadas hélices de RPM constante ou hélices de velocidade constante, significando que a rotação do motor permanece fixa durante todo o voo e somente o passo é ajustado de acordo com as necessidades.
 Capítulo 8
EFEITO DE TORQUE
É a tendência de o avião girar (rolar) no sentido contrário ao da rotação da hélice. É uma consequência da Lei da Ação e Reação. O efeito de torque é corrigido pelo fabricante do avião, adotando, por exemplo, incidências ligeiramente diferente nas asas. Todavia, essa correção funcionara bem somente na velocidade normal de voo nivelado (voo de cruzeiro). Numa velocidade diferente, o piloto precisará aplicar uma correção adicional.
 Capítulo 8
 Capítulo 8
 Capítulo 8
EFEITO DE ESTEIRA
É a tendência de o avião guinar devido à ação da esteira da hélice sobre a deriva e o leme. A deriva e o leme são construídos ou ajustados para corrigir o efeito de esteira na velocidade de cruzeiro. Numa velocidade diferente, o piloto precisará efetuar uma correção adicional.
 Capítulo 8
 Capítulo 8
 Capítulo 8
 Capítulo 8
 Capítulo 8
EFEITO GIROSCÓPICO ou PROCESSÃO GIROSCÓPICA
É uma reação da hélice, que desvia o avião na direção perpendicular à que o eixo da hélice for desviado. Por exemplo, numa cabrada, o piloto desvia o nariz do avião na direção vertical, para cima, e o efeito giroscópico simultaneamente desviará o avião na direção horizontal, 90 graus na direção da rotação do disco. 
A mecânica do efeito giroscópico não é intuitiva, portanto deixaremos de estudá-la neste curso.
 Capítulo 8
Esta, em sua maior parte, só se aplica a bequilha de aviões quando levantam a cauda para fora da pista durante a decolagem. A medida que a cauda ergue, é aplicada uma força para o topo da hélice. E uma vez que a hélice está rodando no sentido horário, sente-se a força de 90 graus para a direita. Essa força para a frente em movimento, no lado direito da hélice, cria um movimento de guinada para a esquerda.
 Capítulo 8
 Capítulo 8
 Capítulo 8
CARGA ASSIMÉTRICA OU FATOR P
O fator P é um fenômeno aerodinâmico em que a tração da hélice torna-se assimétrica como no exemplo do próximo slide. O avião sofre uma guinada, que o piloto deve corrigir com os pedais. A assimetria é causada pelo desalinhamento entre o eixo da hélice e o vento relativo frontal. A pá que desce tem um ângulo de ataque maior, criando mais tração que a pá que sobe, causando uma guinada para esquerda.
 Capítulo 8
 Capítulo 8
 Capítulo 8
VOO HORIZONTAL
No voo horizontal em velocidade constante, a sustentação é igual ao peso e a tração da hélice  é igual ao arrasto, ou seja:
 Capítulo 9
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Voando em alta velocidade, o ângulo de ataque da asa é pequeno, de apenas alguns graus. Se diminuirmos a velocidade, mantendo o voo horizontal, será preciso aumentar o ângulo de ataque. A menor velocidade possível em voo horizontal é conseguida quando o avião voa com ângulo de ataque crítico. Essa velocidade chama-se velocidade de estol. O coeficiente de sustentação é máximo, e o avião está na iminência de estol.
 Capítulo 9
 Capítulo 9
Ultrapassado o ângulo crítico, inicia-se o estol e a sustentação diminuirá rapidamente, mais ainda é possível manter o voo horizontal desde que a potência seja aumentada para compensar a redução da sustentação. Todavia, pequenos aumentos do ângulo de ataque além do ângulo crítico exigirão enormes aumentos de potência para compensar o arrasto adicional. Por esse motivo, somente os aviões com grande excesso de potencia podem manter a altura apos a ocorrência do estol.
 Capítulo 9
 Capítulo 9
INDICAÇÃO DO ESTOL
Conforme acabamos de estudar, podemos concluir que o ângulo de ataque é muito importante para o voo, principalmente para o piloto evitar o estol. Entretanto, a maioria dos aviões não possui indicador de ângulo de ataque. Na prática, o velocímetro é suficiente para o piloto manter o controle do avião em condições normais. Por exemplo, se o avião estiver voando próximo a velocidade de estol especificada pelo 
	fabricante, a asa estará automática-
	mente próxima ao ângulo de ataque 
	crítico. Portanto o velocímetro alertará 
	o piloto quanto ao risco de estol.
 Capítulo 9
 Capítulo 9
POTÊNCIA NECESSÁRIA
É a potência que o avião necessita para manter o voo nivelado. Ela é geralmente mostrada num gráfico. No próximo exemplo, há uma potência mínima (100HP a 100 mph) para manter o voo. Acima de 100 mph, a potência necessária aumenta com a velocidade. Porém, abaixo de 100 mph, a potência também aumenta porque as baixas velocidades exigem elevados ângulos de ataque, os quais causam muito arrasto e maior necessidade de tração.
 Capítulo 9
 Capítulo 9
POTÊNCIA DISPONÍVEL
A potência máxima que o grupo moto-propulsor consegue fornecer ao avião chama-se Potência Disponível.  Em baixas velocidades, a potência disponível é pequena por que a hélice  desperdiça quase toda a potência efetiva do motor, produzindo apenas vento. A medida que a velocidade aumenta, a hélice passa a aproveitar melhor a potência do motor, e assim a potência disponível aumenta, até atingir seu valor máximo na velocidade de voo para a qual a hélice foi construída; depois disso, o rendimento começa outra vez a diminuir.
 Capítulo 9
 Capítulo 9
Sobrepondo as 
	curvas de potência 
	necessária e da 
	potência disponível, 
	podemos estudar 
	todas as velocidades 
	do voo horizontal, 
	conforme mostrado
	 abaixo.
 Capítulo 9
Velocidade Máxima - é a maior velocidade possível em voo horizontal.
Velocidade de Máximo Alcance - é a velocidade que permite voar a maior distância possível com dada quantidade de combustível (corresponde ao ponto de tangência da linha tracejada com a curva de potência necessária).
Velocidade de Máxima Autonomia - é a velocidade que permite voar  máximo tempo possível com dada quantidade de combustível. É uma velocidade baixa, usada em voos de espera ou holding sobre um aeroporto.
 Capítulo 9
Velocidade Mínima - é a menor velocidade para a qual é possível voar com velocidade constante. “Velocidade Mínima para Potência Máxima”, a definição dada deve-se ao fato de não ser possível manter velocidade estável na verdadeira velocidade mínima, que é a de estol.
Velocidade de Estol - é a menor velocidade possível em voo horizontal. O avião voa no ângulo de ataque crítico, e o coeficiente de sustentação é o máximo. Usando dispositivos hipersustentadores, a velocidade de estol torna-se menor.
 Capítulo 9
ARRASTO NÃO VARIA COM A ALTITUDE NUM VOO HORIZONTAL
O arrasto de um avião em voo horizontal não depende da altitude. Isso pode parecer inicialmente estranho, mas pode ser explicado através da próxima figura. O avião voando rente ao mar não necessita de muita velocidade, porque o ar ali é denso, possibilitando-lhe obter facilmente a sustentação necessária ao voo. O avião que voa em altitude maior encontra o ar rarefeito. Aparentemente isso é benéfico, pois o arrasto seria menor. Mas é preciso lembrar que o ar rarefeito torna a sustentação também menor, tornando impossível manter o voo. Conseqüentemente, o piloto é obrigado a aumentar a potência e assim, com o avião mais rapidamente, a sustentação aumenta e torna-se suficiente para manter o voo. Mas o arrasto também aumenta e torna-se outra vez igual ao arrasto ao nível do mar. Portanto o arrasto em voo horizontal não varia quando a altitude é variada.Capítulo 9
 Capítulo 9
VELOCIDADES NO VOO HORIZONTAL
Matematicamente, as velocidades de voo horizontal podem ser calculadas através da equação:
Essa fórmula é derivada da fórmula da sustentação, já estudada. Não efetuaremos cálculos com ela, mas podemos observar que a velocidade aumenta com o peso do avião e diminui com a densidade, a área da asa e o coeficiente de sustentação.
 Capítulo 9
Veremos agora três regras práticas que substituem várias fórmulas matemáticas do voo horizontal.
 Capítulo 9
1ª REGRA PRÁTICA
Essa regra prática pode ser usada para qualquer velocidade (velocidade de estol, velocidade máxima autonomia e etc...), com exceção da Velocidade Máxima - para esta, temos a 3º regra.
 Capítulo 9
A regra é de fácil interpretação:
V e PACa são concordantes. Exemplo: Se o P (peso) aumentar, V (velocidade) aumentará, pois são concordantes. Se A (altitude) diminuir, V(velocidade diminuirá, pois são concordantes).
V e DAC são discordantes.
Exemplo: Se D (densidade do ar) diminuir, V (velocidade do avião) aumentará, pois são discordantes. Se A (área da asa) for grande, V (velocidade) será pequena, pois são discordantes.
 Capítulo 9
2ª REGRA PRÁTICA
Esta regra serve para solucionar questões a respeito da Potência Necessária ao voo horizontal. A "fórmula" a ser usada é quase a mesma da 1º regra:
	 onde N é a Potência
	 Necessária
Exemplo: Um avião requer certa potência para voar horizontalmente. Se a densidade do ar diminuir, será necessário aumentar a potência para manter o voo? Resposta: Sim. De acordo com a 2º Regra prática, N e D são discordantes. logo, se a densidade diminuir, a potência necessária aumentará.
 Capítulo 9
3ª REGRA PRÁTICA
Esta regra vale somente para a Velocidade Máxima. A "fórmula" correspondente é:
 Capítulo 9
Esta regra é também usada de modo idêntico à 1º Regra: 
	Exemplo: A velocidade máxima de um avião em voo horizontal é igual a 200 mph, ao nível do mar. Numa altitude de 870 pés, sua velocidade máxima será maior?
	Resposta: Não. De acordo com a 3º Regra Prática Vmáx e PAAC são discordantes. Logo, aumentando A (altitude) para 870 pés, a velocidade máxima do avião diminuirá.
 Capítulo 9
VOO PLANADO
A próxima figura mostra um automóvel descendo uma ladeira de 30º de declive, em ponto morto. O seu movimento não é causado pelo motor mas pela própria ação da gravidade. No caso, o veículo pesa 1000 kgf, e isso equivale a uma força de 500 kgf para a frente e uma outra de 866 kgf em direção ao solo. Temos ainda a resistência ao avanço, igual a 500kgf.
 Capítulo 10
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			 VALORES FICTÍCIOS
 Capítulo 10
De modo semelhante, um avião pode voar sem tração do motor, porém em trajetória descendente. Esse tipo de voo chama-se voo planado. A figura abaixo mostra o avião pesando 1000 kgf, num voo planado. Note que:
 Capítulo 10
O avião é impulsionado por uma força de 500 kgf, resultante da gravidade.
A sustentação é igual a 866 kgf (e não 1000 kgf) - portanto menor que o peso.
O ângulo formado entre a trajetória de voo e a linha do horizonte, chama-se Ângulo de Planeio. Esse ângulo é tanto menor quanto maior CL e menor o CD do avião. 
NOTA: Tanto o automóvel como o avião estabilizam-se ao atingirem a velocidade em que o arrastro torna-se igual a 500 kgf. A componente do peso, de 866 kgf, é anulada pelo solo (no caso do automóvel) ou pela sustentação (no caso do avião).
 Capítulo 10
VELOCIDADE DE MELHOR PLANEIO
Esta velocidade, também chamada Velocidade de Menor Ângulo de Descida, é aquela que possibilita ao avião planar a maior distância possível. É a velocidade que deve ser usada quando ocorre pane do motor (coincide com a Velocidade de Máximo Alcance).
 Capítulo 10
Porém se o piloto tentar melhorar o seu planeio, aumentando o ângulo de ataque, nada conseguirá. O avião ficará mais tempo planando mas a distância percorrida e a velocidade serão menores. Existe uma velocidade chamada Velocidade de Menor Razão de Descida (ou de Mínimo Afundamento), que é útil quando se deseja permanecer o máximo tempo planando. Essa velocidade é igual à Velocidade de Máxima Autonomia.
 Capítulo 10
 Capítulo 10
 Capítulo 10
Em sua tentativa de melhorar o planeio, o piloto poderia ainda usar um ângulo de ataque menor, aumentando a velocidade. Mas sua tentativa continuará sendo inútil porque, embora a velocidade do planeio seja de fato maior, o ângulo de planeio também será, conforme 
	mostra a imagem abaixo.
	Descida mais rápida
	e alcance menor.
 Capítulo 10
 Capítulo 10
VELOCIDADE FINAL
É a velocidade máxima que o avião pode atingir num mergulho ou planeio vertical. A sustentação deve ser nula para que a trajetória seja vertical. O ângulo de ataque será o ângulo de sustentação nula, conforme a próxima imagem. A velocidade aumentará rapidamente e estabilizar-se-á quando o arrasto tornar-se igual ao peso, neste momento o avião terá então atingido a Velocidade Final (Depende do Peso). Todavia, o piloto só deverá permitir que isso aconteça se não atingir antes a Velocidade Limite especificada pelo fabricante do avião. A Velocidade Limite é aquela que não pode ser ultrapassada sem que o avião sofra danos ou destruição da estrutura.
 Capítulo 10
 Capítulo 10
RAZÃO DE DESCIDA
É a altura perdida por unidade de tempo. A razão de descida é indicada em um instrumento chamado variômetro (vulgarmente conhecido como "Climb"). A razão de descida é geralmente abreviada R/D e medida em m/s (metros por segundo) ou ft/min (pés por minuto).
Exemplo:  R/D = 500 ft/min;
 Capítulo 10
INFLUÊNCIA DO PESO
O peso do avião não influi na distância e no ângulo de planeio, mas aumenta a sua velocidade e a razão de descida.
 Capítulo 10
INFLUÊNCIA DO VENTO
Um vento de cauda aumenta a velocidade em relação ao solo, portanto o ângulo de planeio diminui e a distância planada aumenta. Um vento de proa tem efeito contrário. Para o avião, porém, nada se altera. As velocidades aerodinâmica e indicada, o ângulo de ataque, a potência do motor, etc, permanecem inalteradas. A razão de descida não se altera porque o vento é horizontal.
 Capítulo 10
 Capítulo 10
INFLUÊNCIA DA ALTITUDE
O ar rarefeito das altitudes elevadas influencia somente a velocidade do planeio; ou seja, a VA e R/D aumentam. Porém o ângulo de planeio e o alcance não são afetados. A VI também não se altera porque o aumento da velocidade compensa a redução da densidade, fazendo com que a pressão captada pelo tubo de Pitot e enviada ao velocímetro não se altere.
 Capítulo 10
 Capítulo 10
VOO ASCENDENTE
A figura abaixo mostra um automóvel subindo uma ladeira em alta velocidade. O arrasto produzido pelo vento é igual a 200 kgf. No caso ilustrado, qual seria a força com que os pneus deverão impulsionar o veículo? 
	O veículo deverá ser impulsionado 
	por uma força suficiente para 
	vencer não apenas o arrasto de 
	200 kgf, como também a 
	componente do peso no sentido 
	morro abaixo (igual a 500 kgf), 
	totalizando 700 kgf.
 Capítulo 11
Menu
A figura do próximo slide mostra uma situação semelhante, onde o avião de 1000 kgf efetua um voo ascendente. O primeiro fato a chamar a atenção é o valor da sustentação que é 866 kgf, menor que o peso do avião. Embora isso pareça ser inicialmente estranho, poderá ser compreendido se observarmos que a força de tração da hélice é inclinada para cima, ou seja, ela suporta parcialmente o peso do avião, aliviando a carga sobre a asa. De fato se o voo fosse horizontal, a tração da hélice deveria ser de apenas 200 kgf para vencer o arrasto; porém, como o avião está subindo, devemos acrescentar a componente do peso no sentido contrário ao voo (500 kgf), o que totaliza 700 kgf.
 Capítulo 11
 Capítulo 11
Num voo ascendente, o avião tem duas componentes de velocidade, que são:
VH - Velocidade Horizontal
R/S - Razão de Subida
	A razão de subida é geralmente medida em pés por minuto oumetros por segundo, através do variômetro. O ângulo entre a trajetória ascendente do avião e a linha do horizonte chama-se Ângulo de Subida.
 Capítulo 11
Existem duas velocidades no voo ascendente:
Velocidade de Máxima Razão de Subida (Vx) - é a velocidade na qual o avião ganha altura o mais rapidamente possível.
Velocidade de Máximo Ângulo de Subida (Vy) - é a velocidade na qual o avião sobe com maior ângulo de subida. É uma velocidade menor que a máxima razão de subida.
 Capítulo 11
Voos muito lentos ou muito rápidos resultam em baixos ângulos de subida.
 Capítulo 11
Logo após a decolagem, o avião deve subir com o máximo ângulo de subida, a fim de evitar obstáculos e ganhar bastante altura enquanto está próximo à pista.
 Capítulo 11
À medida que o avião ganha altura, a densidade do ar atmosférico diminui. Isso reduz a potência do motor e aumenta a potência que o avião necessita para o voo. A razão de subida máxima diminui até 
	se anular no Teto Absoluto.
 Capítulo 11
 Capítulo 11
TETO PRÁTICO OU TETO DE SERVIÇO – R/S MÁXIMA = 100 ft/min ou 0,51 m/s POR CONVENÇÃO.
TETO ABSOLUTO – R/S MÁXIMA IGUAL A ZERO.
NOTA: O Teto Prático e o Teto Absoluto são altitudes de densidade, por isso devem ser calculados, e não lidos no altímetro.
 Capítulo 11
ESTUDO DA PERFORMANCE EM SUBIDA
Toda subida é realizada utilizando o excesso de potência necessária ao voo horizontal. A razão de subida será máxima quando tivermos o maior excesso de potência possível. No exemplo do próximo slide, isso acontece voando a 100 mph, pois o avião necessita de apenas 150 HP e o grupo motopropulsor oferece 350 HP quando acelerado ao máximo. Portanto a velocidade de máxima razão de subida desse avião é 100 mph.
 Capítulo 11
 Capítulo 11
FATORES QUE FAVORECEM O VOO EM SUBIDA
É necessário distinguir entre os fatores que melhoram o ângulo de subida e os que melhoram a razão de subida:
 Capítulo 11
O ÂNGULO DE SUBIDA é maior (A subida é mais íngreme) com:
Alta densidade do ar
Baixo peso
Alta potência disponível
Área da asa MAIOR
A RAZÃO DE SUBIDA é maior (O avião ganha altura mais depressa) com:
Alta densidade do ar
Baixo peso
Alta potência disponível
Área de asa MENOR
 Capítulo 11
Aumentando a altitude, a potência disponível diminui e a potência necessária aumenta. A curva da potência disponível desce com a altitude, ao mesmo tempo em que a curva da potência necessária sobe. No final, ambas acabam se tocando somente num ponto, que corresponde à velocidade de 100 mph neste gráfico. Essa é a única velocidade na qual é possível voar no teto absoluto. Por ser única, ela é ao mesmo tempo a velocidade mínima, a velocidade máxima, a de máximo alcance, a de máxima autonomia e a velocidade de estol. O avião voa no ângulo de ataque crítico com o motor a toda potência, mal conseguindo se sustentar no voo horizontal.
 Capítulo 11
 Capítulo 11
VOO EM CURVA
Uma experiência comum é a de girar um objeto pendurado por um fio num movimento em círculo, conforme ilustrado. Nessa situação, existem unicamente duas forças agindo sobre esse objeto:
O peso da bola, vertical, para baixo.
A tração do fio, inclinada para 
	cima e para dentro do círculo.
 Capítulo 12
Menu
O mecanismo da curva de um avião é idêntico. Porém, como não existe nenhum cabo de aço, o piloto deve providenciar a força que substitua a tração produzida pelo mesmo. Isso é conseguido inclinando as asas do avião e aumentando o ângulo de ataque, a fim
	 de produzir uma 
	sustentação igual à tração
	do cabo de aço.
Inclina-se as asas e
	aumenta o ângulo
	de ataque.
 Capítulo 12
A força de sustentação L em uma curva deve ser maior que o peso W do avião. De fato, a sustentação pode ser dividida em dois componentes:
Componente Vertical –
	Contrabalança o peso
Componente Horizontal –
	Força Centrípeta, empurra
	o avião lateralmente para
	que ele faça a curva
 Capítulo 12
A força centrípeta aumenta com o peso e a velocidade, e diminui quando o raio da curva aumenta.
 Capítulo 12
ÂNGULO DE INCLINAÇÃO
É o ângulo formado entre a linha do horizonte e o eixo lateral da aeronave.
 Capítulo 12
O ângulo de inclinação aumenta quando a velocidade aumenta.
 Capítulo 12
O ângulo de inclinação diminui quando o raio da curva aumenta.
NOTA: O peso não influi no ângulo de inclinação das asas. O avião pesado deverá obter mais sustentação através de maior ângulo de ataque e mais potência, mas a inclinação das asas será a mesma.
 Capítulo 12
Quanto mais inclinada a curva, maior deve ser a sustentação, a fim a garantir uma componente vertical (-W) igual ao peso do avião - Por essa razão, o fator de carga numa curva é sempre maior que 1G - Para isso o piloto deve manter o manche puxado (cabrado) durante a curva. Como exemplo, numa curva inclinada de 60º a sustentação é igual ao dobro do peso. Dizemos então 
	que o fator de carga 
	(que será definido no 
	próximo capítulo) é igual 
	a "2G", indicando uma 
	aceleração duas vezes 
	maior que a da gravidade.
 Capítulo 12
Um avião não poder fazer curvas inclinadas além de um determinado limite, pois a sustentação necessária estaria além das suas possibilidades. A figura abaixo mostra a desproporção entre a sustentação e o peso:
Uma curva de 90º é impossível, pois a sustentação teria que ser infinitamente grande.
 Capítulo 12
DERRAPAGEM E GLISSAGEM
São dois erros de pilotagem cometidos em curvas.
CURVA COORDENADA – é a curva plana feita corretamente a uma altura constante, com os ailerons, leme e profundor dosados nas proporções exatas (comandos coordenados) e o avião alinhado com a trajetória.
 Capítulo 12
CURVA DERRAPADA - É causada pela inclinação insuficiente das asas ou por iniciar a curva com os pedais. Devido à força centrípeta insuficiente, o avião derrapa para fora da curva pretendida. A derrapagem acontece também quando se pisa em um dos pedais do leme de direção sem antes inclinar as asas.
 Capítulo 12
 Capítulo 12
CURVA GLISSADA - É provocada por uma inclinação exagerada das asas. O componente vertical da sustentação 
	é insuficiente para 
	suportar o peso do 
	avião, o qual escorrega 
	para dentro da curva 
	perdendo altitude.
 Capítulo 12
 Capítulo 12
 Normal Glissada Derrapada
 Capítulo 12
RAIO LIMITE	
Para voar em curva, o piloto deverá aumentar a sustentação do avião. Com isso, ele aumentará também o arrasto. Esse é o motivo do por que a potência deve ser aumentada à medida que o raio diminui. O menor raio possível é chamado de raio limite, para o qual a potência aplicada é máxima.
 Capítulo 12
A figura do próximo slide mostra um avião em três altitudes diferentes. Ao nível do mar, o ar é denso, e por isso o motor tem muita potência e o avião sustenta-se facilmente no ar. A curva pode ser então bem fechada, e o raio limite é o mínimo. Aumentando a altitude, o ar ficará cada vez mais rarefeito. Como resultado a potência do motor diminuirá e o avião necessitará de potência cada vez maior para voar. Consequentemente o raio limite irá aumentar até que, quando atingir o teto absoluto, o avião mal conseguirá manter o voo nivelado, ficando assim totalmente incapaz de executar curvas.
 Capítulo 12
 Capítulo 12
COMANDOS DE VOO EM CURVA
Para iniciar uma curva, o piloto deverá:
Comandar os ailerons, 
	para inclinar as asas;
Aplicar pedal no mesmo 
	sentido da curva, para 
	corrigir a guinada adversa;
Puxar o manche, para 
	aumentar a sustentação;
Aumentar a potência do motor, para compensar o aumento do arrasto;
 Capítulo 12
Depois de iniciada a curva, a asa externa à curva estará voando um pouco mais rapidamente que a asa interna. Por isso, a sustentação será ligeiramente maior na asa externa, tendendo a aumentar demasiadamente a inclinação das asas. Para compensar esse 
	efeito, o piloto deverá 
	aplicar levemente os 
	ailerons no sentido 
	contrário a curva.
 Capítulo 12
ESTOL EM CURVA
A velocidade de estol em curva é maior do que em voo nivelado.Na velocidade de estol, o
	avião voa com o nariz
	alto, no ângulo de
	ataque crítico, prestes
	a estolar. A sustentação
	é igual ao peso.
 Capítulo 12
 Capítulo 12
 Capítulo 12
 Capítulo 12
 Capítulo 12
 Capítulo 12
 Capítulo 12
 Capítulo 12
 Capítulo 12
 Capítulo 12
 Capítulo 12
Phenom
	 100
CARGAS DINÂMICAS
São os esforços que o avião sofre durante o voo devido a manobras, turbulências e outros fatores. Essas cargas podem ser horizontais e verticais.
As cargas dinâmicas
	horizontais são 
	geralmente fracas e não 
	afetam a estrutura do 
	avião.
 Capítulo 13
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As cargas dinâmicas verticais são muito importantes e podem danificar o avião.
 Capítulo 13
FATOR DE CARGA
É a razão entre a sustentação e o peso do avião:
Os fatores de carga verticais 
	são medidos nos aviões 
	acrobáticos por meio do
	acelerômetro.
 Capítulo 13
Em voo nivelado, o fator de carga é igual a um. Numa cabrada, será superior a um. Ao picar, o fator de carga torna-se menor que um, podendo chegar a zero numa descida em trajetória parabólica, que corresponde à queda livre no ar. Finalmente, o fator de carga poderá ficar negativo numa picada ainda mais violenta; nesse caso, todos os objetos soltos da cabine serão lançado em direção ao teto do avião.
O fator de carga produzido no INÍCIO de uma picada pode ser positivo, nulo ou negativo.
 Capítulo 13
 Capítulo 13
Os fatores de carga elevados podem ser causados principalmente por:
Voos em curva (Já estudados)
	(FC sempre maior que 1G)
Manobras acentuadas
Rajadas de vento
Recuperação de mergulhos
 Capítulo 13
O piloto pode provocar grandes fatores de carga em manobras e ultrapassar os limites estruturais do avião. Por isso os aviões podem ter avisos indicando os limites ou as manobras permitidas, em local visível ao piloto. Os aviões suportam fatores de cargas positivos melhor do que os negativos. Como exemplo, os limites para aviões acrobáticos são:
Limite positivo: +6G
Limite negativo: -3G
 Capítulo 13
FATORES DE CARGA NAS RAJADAS
No voo sem rajada temos um vento relativo e um ângulo de ataque. A sustentação é igual ao peso, portanto o fator de carga é igual a “1G”. 
 Capítulo 13
No voo com rajada, o vento relativo horizontal combina-se com o vento vertical da rajada, formando um vento relativo inclinado que altera o ângulo de ataque para 
	um valor maior. Isso 
	aumenta a sustentação, 
	tornando o fator de 
	carga maior que “1”. 
	Para aliviar o efeito da 
	rajada, a velocidade 
	deve ser diminuída 
	moderadamente.
	Reduzir demais pode
	causar um estol.
 Capítulo 13
FATOR DE CARGA NAS RECUPERAÇÕES
Numa recuperação de linha de voo, após um mergulho, podem ocorrer grandes fatores de carga, por dois motivos:
A velocidade do avião é muito 
	elevada, devido ao mergulho 
	em que se encontra.
A asa é obrigada a não 
	somente sustentar o peso do 
	avião, como também produzir 
	a força centrípeta necessária 
	para recuperar o voo nivelado.
 Capítulo 13
ESTOL DE VELOCIDADE
Conforme vimos antes, o estol ocorre quando se ultrapassa o ângulo de ataque crítico, não importando a velocidade do avião. Assim, se um piloto cabrar bruscamente num mergulho em alta velocidade, poderá exceder o ângulo de ataque crítico e entrar em estol. Esse estol é denominado estol de velocidade. O avião continuará em mergulho porque a sustentação não aumenta como esperado. Para sair dessa situação, o piloto deve baixar o nariz do avião e cabrar novamente com mais cuidado.
 Capítulo 13
 Capítulo 13
Em alguns aviões com cauda em "T", a recuperação do estol de velocidade (e também do estol normal) pode ser impossível, por que a turbulência criada pela asa envolve o profundor, tornando-o inoperante. Nesses 
	aviões, o estol é evitado 
	através de dispositivos 
	que avisam o piloto de 
	proximidade do estol e 
	atuam sobre os comandos, 
	se for necessário.
 Capítulo 13
 Capítulo 13
DECOLAGEM E POUSO
Decolagem é a operação em que o avião levanta voo. Ela é feita com potência máxima, para aumentar a aceleração. Inicialmente, o recuo da hélice é máximo, e também a tração (exceto para hélices de RPM constante). O avião inicia o movimento e começa
	 a ganhar velocidade.
 Capítulo 14
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Com o aumento da velocidade, o recuo da hélice e a tração diminuem. A velocidade de rotação da hélice e a eficiência aumentam (exceto para hélices de RPM constante). As forças contrárias ao movimento são o arrasto aerodinâmico e o atrito dos pneus, que é tanto maior quanto mais rugosa e macia for a pista.
 Capítulo 14
Os aviões com trem de pouso convencional precisam erguer a cauda durante a decolagem, a fim de reduzir o ângulo de ataque e o arrasto. Isso reduz também a sustentação, evitando que o avião levante voo antes de atingir uma velocidade segura.
 Capítulo 14
Com o aumento da velocidade, a sustentação começará a atuar, aliviando a carga sobre as rodas e assim reduzindo o atrito. Por motivo de segurança, o avião deve ser mantido no solo até que seja atingida a velocidade recomendada, de cerca de 120% a 130% da velocidade de 
	estol e somente 
	então é cabrado 
	para levantar voo.
 Capítulo 14
Se houver vento, deve-se decolar com vento de proa, para diminuir a distância de decolagem e aumentar ângulo de subida. Mesmo que esse vento diminua repentinamente, a segurança do avião não será afetada se o piloto deixou o solo com uma velocidade de 120% a 130% da velocidade de estol.
 Capítulo 14
CONDIÇÕES IDEAIS PARA A DECOLAGEM
As condições favoráveis para a decolagem são:
Baixa Altitude
Baixa Temperatura
Pista em Declive
Vento de Proa
Ar Seco
Alta Pressão
 Capítulo 14
TÉCNICAS DE POUSO
As duas técnicas de pousos utilizadas são: Pouso de três pontos e Pouso de pista.
 Capítulo 14
O pouso em três pontos é utilizado pelos aviões com trem de pouso convencional. Nessa técnica de pouso, o avião é levado a entrar em estol rente à pista, tocando simultaneamente com o trem principal e a bequilha.
 Capítulo 14
O pouso de pista consiste em tocar a pista com as rodas do trem principal, reduzir a velocidade e baixar a bequilha (ou o trem do nariz) gradualmente até tocar também a pista. Este pouso tende a ser mais suave.
 Capítulo 14
Ao efetuarem um pouso de pista, os aviões com trem de pouso convencional têm maior risco de pilonagem e cavalo de pau por que eles têm centro de gravidade localizado atrás do trem principal.
 Capítulo 14
CONDIÇÕES IDEAIS DE POUSO
As condições mais favoráveis ao pouso são:
Baixa Altitude
Baixa Temperatura
Pista em Aclive
Vento de Proa
Ar Seco
Alta Pressão
Os flaps permitem aos aviões aproximar com maiores ângulos de planeio e menores velocidades, sendo portanto muito úteis, principalmente em pistas curtas. Os slots e slats também funcionam dessa maneira, mais obrigam o avião a levantar exageradamente o nariz.
 Capítulo 14
ESTABILIDADE LONGITUDINAL
Existem três tipos possíveis de equilíbrio:
Equilíbrio Estável – quando há tendência de permanecer em equilíbrio.
Equilíbrio Instável – quando há tendência de se afastar do equilíbrio.
Equilíbrio Indiferente – 
	quando não há tendências.
 Capítulo 15
Menu
 Capítulo 15
Um avião afastado da condição de equilíbrio pode comportar-se de três diferentes maneiras:
Estável - O avião tende a voltar ao equilíbrio.
Instável - O avião tende a afastar-se mais do equilíbrio.
Indiferente - O avião continua fora do equilíbrio.
 Capítulo 15
O termo "estaticamente" indica apenas uma tendência. Por exemplo, um avião estaticamente estável tende a voltar ao equilíbrio mas, isso não garante que o avião realmente voltará e permanecerá no equilíbrio.
 Capítulo 15
 Capítulo 15
 Capítulo 15
 Capítulo 15
A asa de um avião, devido ao perfil assimétrico, é estaticamente instável. Por exemplo, se o ângulo de ataque aumentar, o Centro de Pressão (CP) avançará, aumentando ainda mais o ângulo de ataque.
 Capítulo 15
Um avião torna-se estável