2 - Ground School - King Air

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Ground school – Aeronave Beechcraft King Air C90 
 
Ground school é o treinamento teórico sobre a aeronave que o piloto voará, 
seja no curso de piloto privado, no início de sua caminhada na aviação, seja na 
companhia aérea, operando aeronaves equipadas com motores a reação 
(conhecidas como aeronaves TIPO). Este é o primeiro passo para se entender 
o funcionamento dos sistemas, o comportamento da máquina para cada 
situação e os procedimentos que devem ser executados, antes de passar para 
o treinamento prático. 
Dessa forma, um ground school bem executado proporciona ao piloto um 
conhecimento aprofundado sobre o seu avião, que poderá fazer a diferença em 
qualquer cenário da operação. 
Neste tópico, teremos um breve ground school da aeronave turboélice 
Beechcraft King Air serie C90. A fabricante Beechcraft possui outros modelos 
de aeronaves King Air – F90, B200, B250, B300 e B350 – todas podem ser 
vistas como variantes do modelo inicial o A90 King Air, que, por sua vez, é uma 
evolução do Queen Air, um avião executivo equipado com motores a pistão, 
com capacidade para nove ocupantes. Todos os aviões da família King Air 
usam como base a fuselagem que foi desenhada para o Queen Air. Todos os 
dados técnicos apresentados aqui são retirados do manual dos modelos C90 
GTi/GTx. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A AERONAVE E SUAS ESPECIFICAÇÕES 
 
Figura 2. Layout do King Air. Fonte: Flight Safety International, 2010, p. 21. 
 
 
King Air C90 é uma aeronave asa baixa, turboélice, de alta performance, 
desenvolvida na década de 1970 e voltada para a aviação de negócios. O 
modelo foi desenvolvido para ser um avião executivo versátil, que pudesse 
operar em pistas variadas, preparadas ou não. Tem capacidade máxima para 
até 13 ocupantes, porém sua configuração normal é de até oito ocupantes – 
seis passageiros e dois pilotos, ou de sete passageiros e o piloto, já que é 
certificado pela FAA para operação single pilot. As versões A e B são 
equipadas com motores PT6A-21A, já as versões mais recentes contam com 
os motores Pratt & Whitney PT6A-135A, além do conjunto quadripá de hélices 
Hartzell. Como especificações dos equipamentos GTi e GTx, há os dados 
especificados na Tabela 4: 
Tabela_4.pdf 
463.9 KB 
As velocidades operacionais são as seguintes para os dois modelos: 
 
Tabela 5. Velocidades operacionais do King Air C90 GTi/GTx. Fonte: Flight 
Safety International, 2010, p. 23. (Adaptado). 
https://sereduc.blackboard.com/courses/1/7.1932.61762/content/_4387102_1/scormcontent/assets/iGtUFoV0d9wowU1B_gAFNIS_Akkhbw2w8-tabela-4.pdf
https://sereduc.blackboard.com/courses/1/7.1932.61762/content/_4387102_1/scormcontent/assets/iGtUFoV0d9wowU1B_gAFNIS_Akkhbw2w8-tabela-4.pdf
https://sereduc.blackboard.com/courses/1/7.1932.61762/content/_4387102_1/scormcontent/assets/iGtUFoV0d9wowU1B_gAFNIS_Akkhbw2w8-tabela-4.pdf
https://sereduc.blackboard.com/courses/1/7.1932.61762/content/_4387102_1/scormcontent/assets/iGtUFoV0d9wowU1B_gAFNIS_Akkhbw2w8-tabela-4.pdf
A cabine de comando do King Air é otimizada para operação com um piloto, 
não significando que a operação com dois pilotos fique comprometida. As 
versões GTi e GTx fazem uso do glass cockpit, filosofia que emprega telas 
multifuncionais no lugar dos mostradores analógicos que equipam versões 
mais antigas da aeronave. Atualmente empregam o painel Collins Pro Line 21, 
que conta com três telas LCD – Adaptative Flight Display (AFD) – dois 
PFDs (Primary Flight Display), um para cada piloto, e um MFD (Multi-Function 
Display) no centro do painel. Os pilotos possuem praticamente todas as 
informações relacionadas com a aeronave e com a operação apresentadas 
nestas telas, reduzindo a carga de trabalho. Esta geração de C90 também é 
dotada de um FMS – Flight Management System, e de uma CDU – Control 
Display Unit, através dos quais os pilotos inserem dados relativos ao plano de 
voo e à performance do avião. 
Além das telas, a cabine ainda conta com o painel de alertas (annunciator 
panel), a unidade de rádio (Radio Tunning Unit – RTU) e um display secundário 
de voo (Secondary Flight Display System – SFDS), que funciona como backup 
para o caso de perda das telas. Se isso ocorrer, os pilotos ainda terão dados 
referentes à velocidade, nível de voo, proa, e ainda será possível executar 
aproximação por ILS usando o display secundário. No topo do painel, está 
localizado o FGP – Flight Guidance Panel, que controla o FGS – Flight 
Guidance System. Os pilotos podem inserir dados através desse painel 
diretamente no piloto automático, e as informações serão apresentadas nos 
PFDs. Os dados dos motores são apresentados no topo do MFD, esta parte da 
tela é chamada de Engine Indicating System – EIS. Na Figura 3, podemos ver 
a disposição da cabine de comando: 
 
Figura 3. Disposição dos aviônicos do King Air C90 GTi/GTx. Fonte: Flight 
Safety International, 2010, p. 33. 
 
 
 
 
 
 
MOTOR TURBOÉLICE 
Os modelos C90 GTi/GTx são equipados com motor turboélice da Pratt & 
Whitney, o PT6A-135A, que produz 750 shp. Os modelos da série C90 A e B 
usam o PT6A-21A, que produz 550 shp. Entretanto, a Beechcraft decidiu 
aplicar um derate no 135A que equipa os modelos GTi e GTx, dessa forma, os 
motores geram 550 shp, que é apresentado no manual da aeronave. 
O motor PT6A é um turboélice de fluxo de ar reverso e turbina livre, que aciona 
a hélice através de uma caixa de redução. O termo “turbina livre” se refere ao 
design da seção de turbinas do motor. No caso do PT6A, existem duas seções: 
uma responsável por girar o compressor e a caixa de acessórios – turbina de 
compressão – e outra que vai girar a seção de potência, caixa de redução e 
hélice – turbina de força/potência. As turbinas são montadas em eixos 
diferentes, que não se conectam, e direções opostas, e são movidas pelo fluxo 
de ar que circula pelo interior do motor. 
 
Figura 4. Seções de potência e compressão do PT6A. Fonte: Flight Safety 
International, 2010, p. 152. 
O termo fluxo de ar reverso se explica pelo modo como o ar é admitido no 
sistema. O ar é direcionado pelo duto de admissão para a parte de trás do 
motor. Ali, se localiza o compressor, e segue para a parte da frente, onde estão 
a câmara de combustão, seção de turbinas e o escapamento. 
O conjunto de potência que equipa os GTi/GTx ainda conta com hélices 
quadripá da Hartzell, com 90 polegadas de diâmetro. A configuração com 
quatro pás reduz a velocidade na ponta das hélices e a vibração gerada pelo 
movimento. Além disso, o sistema é completado com um governador 
hidráulico. Este conjunto possibilita ao King Air a aplicação de reverso durante 
o pouso. 
 
Figura 5. Fluxo de gases do PT6A. Fonte: Flight Safety International, 2010, p. 
151. 
Como já mencionado, o PT6A-135A possui um derate por razões de 
performance e vida útil do motor, e isso se explica por conta de deficiências 
observadas nas versões A e B do C90. O PT6A-21A gera 550 shp, porém, tem 
restrição durante a subida. Ao cruzar 14.000 ft, em regime de potência máxima 
de subida, o motor gerará 550 shp, porém, o indicador de temperatura interna 
(ITT) das turbinas atingirá o arco vermelho (próximo de 695 ºC), fazendo com 
que uma redução de potência seja aplicada, e reduzindo sua disponibilidade. 
O PT6A-135A tem um ESHP – Equivalent Shaft Horsepower – que é a potência 
máxima desenvolvida pelo motor quando combinando a potência no eixo de 
transmissão mais hélice com a tração gerada pelos gases da exaustão. Nessa 
condição, o valor máximo de ITT será de 800 ºC, pois, uma vez que esse motor 
recebe o derate e passa a gerar somente 550 shp, temos uma margem de 
temperatura muito grande, o que possibilita ganhos de potência e desempenho 
para ele e a aeronave. Assim, a restrição de temperatura durante a subida 
deixa de existir e o avião pode subir com 550 shp até 18.000 ft. 
 
PRINCIPAIS SISTEMAS 
 
Como dito anteriormente, este é um ground school bemresumido sobre o King 
Air C90, portanto, agora falaremos de alguns dos sistemas que fazem parte da 
aeronave. Um estudo mais aprofundado deles, você terá se no futuro vier a 
voar neste avião, ou se por curiosidade ler seu manual de treinamento. 
Um dos principais sistemas do C90 GTi/GTx é o sistema de combustível. 
Cada motor é alimentado pelos seus respectivos tanques de combustível, a 
única exceção é durante o crossfeed em caso de falha da bomba de 
combustível. A capacidade máxima utilizável do sistema é de 384 galões – 192 
galões em cada asa, divididos da seguinte forma: 
 
40 galões nos tanques de bordo de ataque (Figura 6, 1); 
23 e 25 galões nos dois tanques localizados no bordo de fuga (Figura 6, 2); 
44 galões nos tanques centrais, localizados próximos as raízes das asas 
(Figura 6, 3); 
61 galões nos tanques de nacele (Figura 6, 4). 
Cada tanque de nacele se liga diretamente com o respectivo motor, e recebe 
combustível do tanque central através de uma bomba de transferência (boost 
pump ou bomba mecânica do motor). Os outros tanques da asa transferem 
combustível para o central por gravidade, seguindo a sequência de fluxo: asas 
– central - nacele. 
Uma característica da série C90 é que existe uma válvula que impede o retorno 
de combustível do tanque de nacele para os das asas (bordos de ataque e 
fuga, mais tanque central), assim, o combustível só flui em uma direção. Para 
além, o bocal de abastecimento dos tanques da asa fica no mesmo nível que o 
tanque de nacele, e por essa razão, ao abastecer, deve-se iniciar sempre pelo 
tanque de nacele e, na sequência, os da asa, assim se garante que a 
quantidade correta de combustível foi para cada tanque. 
 
Figura 6. Sistema de combustível do King Air C90 GTi/GTx. Fonte: Flight 
Safety International, 2010, p. 120. 
 
Outra característica presente nesta aeronave é a de que o único tanque que 
fornece combustível para o motor é o da nacele, nenhum outro se conecta ao 
motor. Assim, todo o combustível passa pelo tanque de nacele, que conta com 
um sensor que ativa uma bomba de transferência sempre que a quantidade de 
combustível em seu interior é reduzida em 10 galões. Com essa configuração, 
é, hipoteticamente, possível sofre uma pane seca no King Air com combustível 
a bordo, basta que a bomba de transferência do tanque de nacele pare de 
funcionar e o sistema de crossfeed – automatizado – não funcione. 
Para além do sistema de combustível, o C90 conta com o sistema de 
pressurização, que possibilita voos em altitudes elevadas, com regimes de 
cruzeiro mais econômicos e mais conforto para os passageiros a bordo. 
Nos primeiros modelos do King Air (A90 e B90), a pressurização era feita por 
uma bomba mecânica ligada a uma caixa de transmissão localizada no motor 
esquerdo. A sangria de ar dos compressores só foi adotada na versão C90 e 
vem sendo empregada desde então. O ar é sangrado dos compressores dos 
dois motores da aeronave, gerando redundância para o caso de pane em um 
deles. Isso eleva o nível de conforto, pois a sangria possibilita uma 
pressurização melhor e a redução da altitude de cabine para níveis mais 
confortáveis, além de melhorar a segurança do voo, como já mencionado em 
relação a panes. 
O sistema empregado no GTi/GTx consegue manter uma altitude de cabine de 
6.000 ft quando nivelado a 20.000 ft em um gradiente diferencial de pressão de 
5,0 +/-0,1 psi. 5,0 é o valor máximo utilizado para gradiente, pois a estrutura do 
avião é projetada para resistir a valores superiores, porém não irá resistir a 
pressões diferenciais negativas. Para descobrir qual será a altitude de cabine, 
o piloto deverá utilizar o Gráfico 1. 
 
Gráfico 1. Diferencial de pressão do King Air C90 GTi/GTx. Fonte: Flight 
Safety International, 2010, p. 266. 
Vendo o Gráfico 1, sabemos que, voando nivelado a 20.000 ft, com um 
gradiente diferencial de 4,0 psi, a altitude de cabine será de 8.500 ft. Assim, 
podemos chegar ao valor de altitude de cabine a 30.000 ft, mantendo o 
gradiente diferencial máximo (5.0 psi), que será 12.000 ft. Vale ressaltar que 
12.000 ft ainda é uma altitude em que podemos respirar sem necessidade de 
oxigênio suplementar. 
PERFORMANCE 
O C90 GTi/GTx tem uma velocidade máxima de cruzeiro em torno de 272 kt, 
com um alcance máximo de 1260 nm. Como é uma aeronave que opera em 
pistas preparadas e não preparadas, distância de pouso e de decolagem são 
fatores importantes para a operação. Para decolar, o C90 GTi/GTx usa 605 
metros, para pousar, 640, sendo 321 metros a distância de desaceleração. Seu 
teto máximo operacional é de 30.000 ft, permitindo uma viagem mais 
confortável para seus passageiros, e voando em espaço aéreo RVSM 
(Reduced Vertical Separation Minimum), possibilitando voos mais diretos. A 
razão de subida máxima fica em torno de 1900 ft/min.