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Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul Campus Virtual Atividade de Avaliação a Distância AD1 / Segundo Semestre de 2021 Disciplina/Unidade de Aprendizagem: Teoria de voo de alta velocidade Curso: Ciências Aeronáuticas Professor Tutor: Sandro Francalacci de Castro Faria Nome do aluno: João Victor Carvalho de Souza Data: 08/11/2021 Orientações: Procure o professor sempre que tiver dúvidas. Entregue a atividade no prazo estipulado. Esta atividade é obrigatória e fará parte da sua média final. Fique atento ao enunciado. Todas as questões requerem justificativas em forma discursiva. Esteja atento ao número mínimo de linhas para a sua resposta, quando assim exigido. Encaminhe a atividade via Espaço UnisulVirtual de Aprendizagem (EVA), utilizando-se deste mesmo arquivo. AD composta de quatro questões, relativas aos tópicos de estudo 1, 2 e 3. A nota máxima desta fase da AD1 é de 6,0 pontos. Os demais pontos serão atribuídos aos alunos que participarem de todas as atividades complementares. 1 Analise a afirmativa abaixo: (1,5 pontos) Imaginemos uma pista de decolagem sem a existência de Clearway ou Stopway. Para operação nessa pista, a empresa aérea “VOEBEM” decidiu pelo emprego da V1 Balanceada, o que lhe possibilitou decolar com uma disponibilidade de peso “X” (considerando-se a decolagem limitada em performance por “Field Limit”). Após a realização de obras no aeroporto e na pista, a ANAC homologou a operação de uma Clearway, aumentando a TODA. Diante do novo cenário, e almejando conseguir operar com pesos maiores do que “X”, nas mesmas condições climáticas citadas anteriormente, a empresa “VOEBEM” decidiu refazer suas análises de decolagem e chegou à seguinte conclusão: doravante, empregaria uma V1 Desbalanceada, maior do que a V1 Balanceada, a fim de obter os benefícios de uso da Clearway. Na sua avaliação, a decisão da empresa “VOEBEM” está correta? Justifique a sua resposta em ao menos 5 (cinco) linhas. Como introdução, julgo importante, a fim de contextualização, falar um pouco sobre algumas das distâncias declaradas para a utilização da pista, vistas abaixo: Em síntese, a TODA (Take Off Distance Available) inclui TORA + clearway, não incluindo stopway. A ASDA (Accelerate Stop Distance Available) inclui TORA + stopway. Já a clearway é uma área retangular, de terra ou água, situada no eixo da pista, no sentido da decolagem, sobre a qual uma aeronave possa sobrevoar para ganhar velocidade e altitude. Dentre suas diversas características, temos: a) a clearway só existe em pista seca. No caso de pista úmida, o screen height de decolagem é de 15ft, e a TORA = TODA; b) A clearway não pode ser maior que 50% da TORA; c) A clearway não pode ter largura inferior a 500ft (ou 152m), sendo 250ft (ou 76m) para cada lado do eixo da pista; e d) Nenhum obstáculo pode oferecer, na área da clearway, gradiente maior que 1,25%. Vale salientar que, numa pista onde não houver clearway, stopway ou displaced threshold, todas as distâncias declaradas (TODA, ASDA, TORA e LDA) serão iguais. E, para encerrar a introdução, temos uma pista balanceada quando a TODA for igual à ASDA. Noutras palavras, quando você atinge a V1, numa pista balanceada, a acft estará exatamente no meio da pista. Então, respondendo à pergunta da questão: sim. Visando operar com pesos maiores, a VOEBEM fez certo em empregar uma V1 desbalanceada, já que fará o uso da clearway, que aumenta a TODA de uma pista, e, portanto, a aeronave pode empregar maior peso, já que terá maior distância para acelerar sem se preocupar com obstáculos imediatamente após a pista (Obstacle Limit). 2 Imagine a decolagem de uma aeronave a jato trimotor, de linha aérea. Após a V1 e antes da rotação, os pilotos constatam a falha de um dos motores. Agindo corretamente, decidem pelo prosseguimento na decolagem. (1,5 pontos) Com respeito aos eventos subsequentes à rotação da aeronave, analise as afirmativas abaixo e considere V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). Em seguida, marque a opção que corresponde à sequência escolhida. Para TODAS as opções selecionadas como F (falsas), reescreva as sentenças de maneira a se tornarem Verdadeiras. ( F ) Após o recolhimento do trem de pouso, o piloto deverá perseguir e manter, ao longo do Segundo Segmento de decolagem, a velocidade denominada VFS. Após o recolhimento do trem de pouso, o piloto deverá perseguir e manter, ao longo do Segundo Segmento de decolagem, a velocidade denominada V2. ( V ) O Segundo Segmento termina com o nivelamento da aeronave, para possibilitar a aceleração e o recolhimento dos dispositivos hipersustentadores, em uma altura mínima de 400 ft, e posterior aceleração para a Velocidade do Segmento Final de Subida. ( F ) O gradiente mínimo de subida, que deverá ser mantido por essa aeronave ao longo do Segundo Segmento, é de 2,4%. O O gradiente mínimo de subida, que deverá ser mantido por essa aeronave ao longo do Segundo Segmento, é de 2,7%. ( V ) Por definição e requisito de ensaio, a V2 deverá ser maior ou igual a 110% da VMCA. ( F ) Após a rotação da aeronave e recolhimento do trem de pouso, a potência dos motores remanescentes deverá ser reduzida para o regime de Máximo Contínuo. Após a rotação da aeronave e recolhimento do trem de pouso, a potência dos motores remanescentes deverá ser mantida (TO/GA). A MCT é apenas selecionada no terceiro segmento (altura de aceleração; accel Height). ( ) a - V, V, F, F, F ( X ) b - F, V, F, V, F ( ) c - F, F, V, F, V ( ) d - V, F, V, V, F 3 Em nossos estudos, você foi apresentado à análise completa dos fatores externos e próprios de uma aeronave, que influenciam na performance da sua decolagem. Um desses temas abordados foi a questão de “quando abortar ou não uma decolagem”, em caso de alguma anormalidade – conhecido em aviação pelo termo “Go-No-Go Decision”. Do livro estudado, retiramos o seguinte trecho: (2,0 pontos) “As decisões de abortar uma corrida de decolagem envolvem a análise de diversos fatores: altitude, comprimento e condições da pista; temperatura; peso da aeronave; gravidade da emergência; quantidade de combustível a bordo e tempo necessário para efetuar o pouso (caso prossiga na decolagem); condições meteorológicas, possibilidade de retorno ao aeródromo de decolagem e a identificação de qual fator limita o peso máximo de decolagem da localidade”. Considerando o tema, imagines uma situação hipotética: Uma aeronave de médio porte, de linha aérea, decolará do aeroporto regional “COVIDÃO” para um voo de aproximadamente duas horas. O aeroporto possui uma única pista de decolagem, localizada ao nível do mar, cujas dimensões são bastante reduzidas, mas suficientes para a operação da aeronave naquelas condições. Os seguintes fatores de planejamento foram considerados: - Peso máximo de performance de decolagem da aeronave, para a referida pista, diante das condições de temperatura e de vento vigentes – 120.000 lb, limitado por “Field Limit” – ou seja, limitado pelo comprimento da pista como um todo. - Peso atual de decolagem – 115.000 lb. - Condições meteorológicas do aeródromo de decolagem– tempo bom, operação em condições visuais, com alguma restrição de visibilidade, temperatura de 35 graus Celsius. - Próximo ao aeroporto de decolagem, a cerca de 5 minutos de voo, existe um outro aeroporto de grande porte com duas pistas extensas. No momento da decolagem, tal aeroporto opera normalmente para pousos e decolagens. Diante do cenário exposto, o Comandante da aeronave iniciou uma decolagem da pista e, cerca de 5 nós abaixo da V1, a tripulação escutou um forte ruído que parecia ter origem no trem de pouso esquerdo, sugerindo a ocorrência de estouro de um pneu. Em levantamentos preliminaresdo evento, a tripulação relatou que decidiu por iniciar o procedimento de abortiva da decolagem "logo antes da V1". Os dados da “caixa preta” confirmaram que a primeira ação de abortiva efetuada pela tripulação ocorreu ligeiramente antes V1, em regime de “high speed”. A aeronave não foi capaz de parar nos limites de pista, tendo invadido um sistema de drenagem localizado após a lateral esquerda da pista, o que causou o colapso do trem de pouso esquerdo, colisão da ponta da asa esquerda com o solo e princípio de incêndio nas rodas do trem de pouso direito (incêndio este debelado pelas equipes de contra incêndio do aeroporto). Não houve vítimas fatais e a aeronave sofreu danos médios. Um dos pneus do trem de pouso esquerdo da aeronave foi severamente danificado, tendo sido constatado que o mesmo fora atingido por um fragmento de metal que se encontrava na pista. Considere tudo o que foi anteriormente exposto. Baseando-se exclusivamente em argumentos técnicos, à luz do que você estudou no EVA, avalie e discorra quanto à decisão do Comandante de realizar o procedimento de abortiva da decolagem, em ao menos 15 (quinze) linhas. Inicialmente, julgo importante fazer uma contextualização sobre o que vem a ser a V1 (Velocidade de decisão; decision speed) e procedimentos GO/NO GO. A V1 é a velocidade máxima de decisão na qual o comandante, percebendo a falha do motor crítico (aquele que mais impacta na performance da acft), optará por continuar a decolagem ou abortá- la dentro da distância restante da aceleração ou parada (ASDA). Noutras palavras, a V1 é a maior velocidade que é possível abortar a decolagem, e a menor velocidade em que é possível prosseguir na decolagem com o motor crítico inoperante para atingir a V2 a 35ft. E em relação a procedimentos GO/NO GO, verificou-se, no passado, que muitas abortagens eram iniciadas perto da V1 por motivos que não afetavam a capacidade de voar (tais como estouro de pneu, vibração anormal etc.). Hoje, as abortagens têm as seguintes motivações: 1 – abortagens de baixa energia (até 80KT, que é a transição do voo de baixa para alta energia): a) falha de sistemas (perda de um sistema hidráulico, por exemplo); b) vibração ou ruído anormal; c) estouro de pneus; d) aceleração anormalmente baixa; e) erro de configuração (sem flap e/ou slat); f) perda ou fogo no motor; g) avião inseguro ou sem capacidade de voar. 2 – abortagens de alta energia (acima de 80KT até V1): a) perda ou fogo no motor; b) avião inseguro ou sem capacidade de voar. 3 – nenhuma abortagem deve ser iniciada após a V1, a não ser que o piloto conclua que o avião não tem condições de voar. É importante dizer que algumas empresas cantam a V1 com 5 a 8 KT de antecedência; ocorrendo a perda de um motor junto ao callout do V1, o piloto terá tempo de iniciar a abortagem na V1. Se a mesma for cantada no seu valor exato, ao ouvi-la, já estará tomada a decisão Go. Se for tomada a decisão de NO GO, o piloto deverá imediata e simultaneamente: a) mover a manete de potência para idle (se o autobreak estiver em RTO, a acft irá frear automaticamente, no limite da derrapagem, através do anti-skid); b) acionar os speed brakes; e c) iniciar a reversão dos motores. Assim, analisando a situação do aeroporto regional "COVIDÃO", temos uma situação desfavorável à decolagem, onde: a) a TAT está elevada (35°C), o que aumenta a distância de decolagem requerida e degrada o gradiente de subida (pela densidade baixa), apesar de ser um cenário onde o aeroporto regional se encontra ao nível do mar; b) a pista é reduzida; e c) o TOW (115.000 lbs) é bastante próximo do MTOW (120.000 lbs), o que aumenta a distância de decolagem requerida e degrada o gradiente de subida. Assim, discorrendo sobre a atitude abortiva do comandante, sabe-se que o estouro do pneu ocorreu a cerca de 5KT abaixo da V1, que é uma das situações mais críticas, praticamente o worst case scenario. Levando em consideração a dinâmica das abortagens que ocorrem acima de 80KT até V1, temos que o comandante da aeronave teve uma atitude desfavorável à segurança de voo. Isso porque, na condição em que estava, com aeronave pesada, pista reduzida e TAT elevada, uma abortagem só poderia ser feita com perda ou fogo no motor, ou com avião inseguro ou sem capacidade de voar. É fácil imaginar que, com um estouro de pneu, a capacidade de frenagem da aeronave seria bastante reduzida. Então, no caso específico, o comandante deveria ter optado por continuar a decolagem, subido, coordenado com os órgãos de controle e optado por pousar no aeroporto de alternativa (localizado a 5 min do aeroporto “COVIDÃO”), muito maior e com pistas múltiplas, o que daria maior chance de sucesso durante o pouso, e ele poderia ter tido várias chances para isso. 4 “O conceito de Mach de Divergência de Arrasto é associado à existência das chamadas Ondas de Choque Normais, sendo estas encontradas nos regimes de velocidade denominados Subsônicos”. (1,0 ponto) Com relação à afirmativa anterior, podemos afirmar que ela é: a) Verdadeira b) Parcialmente Verdadeira c) Falsa Após assinalar a opção desejada, justifique a escolha da sua resposta. Ainda, discorra sobre o conceito de Mach de Divergência de Arrasto, citando suas causas e consequências ao voo, em ao menos 5 (cinco) linhas.
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