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PERFORMANCE – SUBIDA INTRODUÇÃO Nesse documento, veremos, na ordem: a) voo ascendente; b) perda de um motor na subida; c) tração na subida; d) conceitos básicos e estudo da performance em subida; e) segmentos de decolagem; f) NFP e GFP; e g) NADP VOO EM SUBIDA / VOO ASCENDENTE Quando um avião inicia uma subida, a atitude do voo é completamente alterada, resultando numa modificação do voo reto e nivelado. Quando isso acontece, o vetor peso da aeronave não age mais na direção perpendicular ao sentido do voo, e sim passa a agir em direção a parte de trás da aeronave, o que aumentará imediatamente o arrasto da aeronave. Para compensar ou equilibrar esse aumento de arrasto, será necessário excesso de tração. Concluindo, uma aeronave só poderá sustentar uma subida enquanto houver excesso de tração suficiente para compensar o peso e arrasto adicional produzido pelo weight apparent drag. PERDA DE UM MOTOR DURANTE A SUBIDA OBS: O peso é inversamente proporcional ao gradiente de subida. Então, quanto maior for o peso, menor terá que ser o gradiente de subida, afim de manter a performance de subida. OBS: 3,3% de gradiente de subida indica que, para cada 100 unidades percorridas para frente, a acft sobe 3.3 unidades (geralmente ft). Assim, vemos que, ao perder um motor, a acft perderá 50% de sua tração, mas cerca de 70 a 90% de sua performance de subida! Nesses casos (perda de um motor), é primordial que você diminua o ângulo de ataque da acft. TRAÇÃO DURANTE A SUBIDA A tração, num voo em subida com velocidade CTE, é a força necessária para balancear o vetor arrasto somado ao componente peso.. A tração máxima dos motores a jato é restrita pela temperatura externa (OAT), de forma que, quanto maior a OAT, menor é a densidade e menor a tração (consequentemente, menor a temperatura do motor). A tração disponível para aeronaves a jato é praticamente constante (flat rated thrust) quando a OAT é baixa (densidade elevada ou baixa altitude densidade). Entretanto, quando a OAT chega a ISA + 15, a tração disponível vai diminuindo. Existem duas velocidades importantes no voo ascendente: VELOCIDADE DE MÁXIMA RAZÃO DE SUBIDA (Vy; maior excesso de potência disponível; tempo; 132% Vmd) – é a velocidade na qual o avião sobe para o ponto desejado no menor tempo possível. A Vy é encontrada no ponto de maior excesso de potência disponível (132% Vmd) VELOCIDADE DE MÁXIMO ÂNGULO (ou gradiente) DE SUBIDA (Vx; maior excesso de tração disponível; distância; Vmd [ponto mais baixo da potência requerida]) – é a velocidade na qual o avião sobe para o ponto desejado cumprindo a menor distância horizontal possível (subida mais íngreme), sendo mais usada para livrar-se de obstáculos. A Vx é encontrada no ponto de maior excesso de tração disponível (Vmd) ESTUDO DA PERFORMANCE EM SUBIDA Analisaremos a seguir alguns fatores (potência disponível, densidade do ar, área da asa, peso da aeronave e altitude) que influenciam na performance de subida da aeronave. OBS: Menor densidade mantém a Vx/Vmd, mas reduz o gradiente e a tração disponível. a) TETO DE SERVIÇO OU TETO PRÁTICO – é a altitude na qual a razão de subida máxima é de 100ft/min; b) TETO ABSOLUTO – é a altitude na qual a razão de subida máxima é nula (Vy=Vx) EFEITO DO VENTO NA SUBIDA O vento afetará a Vx, e terá uma influência mais significativa na fase inicial de subida, onde há necessidade de livrar-se de obstáculos. OBS: A razão de subida e autonomia não sofrerão influência alguma do vento. Observe na figura acima que a aeronave que sofre a atuação de um vento de proa tem um gradiente ou ângulo de subida muito maior do que as demais. Isso permite que ela se livre de possíveis obstáculos com mais segurança e facilidade. Esse é um dos motivos pelos quais se prioriza a decolagem contra o vento. SEGMENTOS DE DECOLAGEM (35ft; 400ft; 1500ft) a) PRIMEIRO SEGMENTO – começa no screen height (35ft) e acaba com o trem de pouso recolhido. OBS: Para pista molhada, o screen height é de 15ft (não há clearway em pista molhada). A VELOCIDADE NO PRIMEIRO SEGMENTO É A V2; A POTÊNCIA É A TO/GA. O GRADIENTE MÍNIMO DE SUBIDA NO PRIMEIRO SEGMENTO PARA DOIS MOTORES = > 0% b) SEGUNDO SEGMENTO – começa com o trem de pouso recolhido e acaba numa das duas altitudes de aceleração (400ft para caso de motor inop; ou 1500ft, para caso de subida normal). A VELOCIDADE NO SEGUNDO SEGMENTO É A V2; A POTÊNCIA É A TO/GA. O GRADIENTE MÍNIMO DE SUBIDA NO SEGUNDO SEGMENTO PARA DOIS MOTORES = > 2,4% O GRADIENTE MÍNIMO DE SUBIDA NO SEGUNDO SEGMENTO PARA TRÊS MOTORES = > 2,7% O GRADIENTE MÍNIMO DE SUBIDA NO SEGUNDO SEGMENTO PARA QUATRO MOTORES = > 3,0% OBS: O segundo segmento é o mais crítico da decolagem, porque apresenta o maior gradiente possível somado ao uso do flap, que gera muito arrasto e degrada a performance de subida. E no caso de um motor inop, é mais desafiador ainda. OBS: Gradiente de 2,4% = PARA CADA 100 unidades que a acft voa para frente, ela tem que subir 2.4. c) TERCEIRO SEGMENTO – começa e termina numa das duas altitudes de aceleração (400 ou 1500ft), iniciando o recolhimento de flaps, com voo nivelado e acelerando. A VELOCIDADE NO TERCEIRO SEGMENTO É A V2 PARA O EOCS (ENGINE OUT CLIMB SPEED); A POTÊNCIA AINDA É A TO/GA. O GRADIENTE MÍNIMO DE SUBIDA NO SEGUNDO SEGMENTO PARA DOIS MOTORES = > N/A OBS: Do primeiro ao terceiro segmento, o tempo máximo é de 5min, que é o tempo suficiente que o motor consegue ficar em TO/GA. Após, emprega-se a MCT (Maximum Continuous Thrust). d) QUARTO SEGMENTO – começa a 400ft, sem flaps, e termina em 1500ft ou livre de obstáculos A VELOCIDADE NO QUARTO SEGMENTO (SE EXISTIR) É O EOCS; A POTÊNCIA É A MCT. OBS: Se o terceiro segmento nivelar a 1500ft (no caso de motores funcionando normalmente), não existirá quarto segmento. NET FLIGHT PATH (NFP; trajetória líquida) AND GROSS FLIGHT PATH (GFP; trajetória gross) NFP – qualquer acft precisa livrar um obstáculo em pelo menos 35ft, configurando a trajetória líquida. OBS: Não se pode decolar a acft apenas com o cálculo do NFP. É preciso também do GFP. GFP – NFP + fator de segurança, configurando a trajetória gross. Acft bimotoras = > 0.8% Acft trimotoras = > 0.9% Acft quadrimotoras = > 1.0% PROCEDIMENTO DE ABATIMENTO DE RUÍDO (NOISE ABATEMENT PROCEDURES; NADP) São procedimentos que diminuem o impacto do barulho das aeronaves na comunidade circundante. OBS: Aeronaves em emergência não precisam cumprir esses procedimentos. NADP 1: Provê redução de ruído em áreas sensíveis próximas ao final da cabeceira, estabelecendo a redução de potência até uma dada altitude e o atraso no recolhimento dos flaps. NADP 2: