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2- 1 2-1222-22-2222 111111111111111111111111111111111111 Introduçãod ã Aerodinâmica, Montagem da Aeronave e Instalação de Cabos/Aparelhagem CAPÍTULO 2 (equipamento) As três questões diretamente relacionadas a construção, operação e conserto de aeronaves são: aerodinâmica, montagem e Instalação de Cabos. Porém cada uma destas áreas é estudada separada- mente, e eventualmente são relacionadas para poder oferecer um entendimento científico e físico sobre como uma aeronave é preparada para voar. 2- 2 Seguindo a lógica, o estudo deve iniciar pela aerodi- nâmica básica. Através do estudo da aerodinâmica é possível se familiarizar com os princípios de voo da aeronave. Aerodinâmica Básica A aerodinâmica é o estudo da dinâmica dos gases, da interação entre um objeto em movimento e a atmos- fera. Esta é a abordagem principal deste manual. O movimento de um objeto e sua reação em relação ao fluxo de ar que o cerca pode ser visualizado quando observamos a água passando pela proa de um navio. A principal diferença entre a água e o ar é que o ar é compressível e a água é incompressível. Uma grande parte do estudo da aerodinâmica está na ação do flu- xo de ar sobre um corpo. Alguns temos comuns em aviação como leme, casco, linha d´água e quilha são adotados dos termos náuticos. Muitos livros já foram escritos sobre aerodinâmica de voo de aeronave. Quando ao conhecimento, não é ne- cessário a um mecânico de aeronaves (A&P, ou seja, de fuselagem e de conjunto motopropulsor) conhecer tanto de aerodinâmica quanto um engenheiro aero- náutico. O mecânico precisa entender a relação entre como a aeronave executa seu voo e a reação das peças estruturais em relação forças nelas aplicadas. O enten- dimento dos motivos que levam as aeronaves a serem projetadas com tipos específicos de sistemas de con- troles primário e secundário e o porquê das superfí- cies terem uma aerodinâmica lisa ou fluída é essencial para a manutenção das complexas atuais aeronaves. A teoria do voo deve ser descrita em termos de leis de voo, porque o que acontece a uma aeronave quanto está em voo não está baseado em suposições, mas em uma série de fatos. A aerodinâmica é um estudo das leis que foram provadas e que explicam as razões fí- sicas do porque um avião voa. O termo aerodinâmica é derivado da combinação de duas palavras gregas: “aero”, que quer dizer ar, e “dynamis”, que quer dizer intensidade da força. Assim, a junção de “aero” com “dinâmica” resulta em “aerodinâmica” – o estudo dos objetos em movimento através do ar e as forças que geram ou alteram este movimento. Em relação a aerodinâmica uma aeronave pode ser de- finida como um objeto que viaja através do espaço que é afetado pelas mudanças das condições atmosféricas. Em outras palavras, a aerodinâmica explica as relações entre a aeronave, o vento relativo e a atmosfera. A Atmosfera Antes de examinarmos os fundamentos do voo, pre- cisamos considerar vários fatores básicos, ou seja, aqueles que fazem uma aeronave operar no ar. Para tanto precisamos entender as propriedades do ar que afetam o controle e o desempenho de uma aeronave. O ar na atmosfera terrestre é composto, na sua maio- ria, por nitrogênio e oxigênio. O ar é considerado um fluido porque se enquadra na definição de substancia que possui a habilidade de fluir ou assumir a forma do recipiente no qual estiver capturado. Se o recipiente for aquecido, a pressão aumenta. Se for resfriado, a pressão diminui. O peso do ar é maior a nível do mar onde ele foi comprimido por todo o ar acima. Esta compressão de ar é chamada pressão atmosférica. Pressão A pressão atmosférica é normalmente definida como a força exercida contra a superfície da terra pelo peso do ar acima da desta superfície. O peso é a foca apli- cada a uma área que resulta na pressão. A força (F) é igual a área (A) vezes a pressão (P), ou F = AP. Deste modo, para encontrar a quantidade de pressão, divida a área pela força (P = F/A). uma coluna de ar (uma polegada quadrada) a nível do mar sobre a atmosfe- ra pela aproximadamente 14,7 libras. É por isso que a pressão atmosférica é dada em libras por polegada quadrada (psi). Sendo assim, a pressão atmosférica a nível do mar é de 14,7 psi. Figura 2-1. Barômetro usado para medir pressão atmosférica. 30 25 20 15 10 5 0 Inches of Mercury Millibars 1016 847 677 508 339 170 0 5 0 170 170170 000000 29.92" Standard Sea Level Pressure Hg 1013 Standard Sea Level Pressure mb A t m o s p h e r i c P r e s s u r e V ac uu m 0.491 lb Mercury 1" 1" 1" 2- 3 A pressão atmosférica é medida com um instrumento chamado barômetro, que é composto de mercúrio em um tubo, que registra a pressão atmosférica em pole- gadas de mercúrio (“Hg). [Figura 2-1] Esta medida de “Hg é a medida padrão nos altímetros de aviação e nos relatórios de tempo dos Estados Unidos. No entanto, os mapas metereológicos mundiais e de alguns fabricantes de instrumentos para aeronaves americanos indicam a pressão em milibar (mb), uma unidade métrica. A nível do mar, onde a pressão atmosférica média é de 29,92 “Hg, a medida métrica é de 1013,25 mb. Uma consideração importante é que a pressão atmos- férica varia com a altitude. Conforme uma aeronave sobe, a pressão atmosférica cai, o conteúdo de oxigê- nio do ar diminui e a temperatura cai. As mudanças de altitude afetam o desempenho de uma aeronave em áreas como sustentação e potencia de motor. Os efeitos da temperatura, altitude e densidade de ar no desempenho de uma aeronave são abordadas nos pró- ximos parágrafos. Densidade A densidade é medida em unidade de volume. Con- siderando que o ar é uma mistura de gases, ele pode ser comprimido. Se o ar em um recipiente está sob metade da pressão do que a mesma quantidade de ar em outro recipiente idêntico, o ar que está sob maior pressão pesa duas vezes mais do que o que está no re- cipiente com menor pressão. O ar que está sob maior pressão é duas veze mais denso do que o que o do ou- tro recipiente. Para a mesma medida de ar, o que está sob maior pressão ocupa somente metade do volume do que está sob metade da pressão. A densidade dos gases é regida pelas seguintes regras: 1. A densidade varia na proporção direta da pressão. 2. A densidade varia inversamente a tempera- tura. Deste modo, o ar em altas altitudes é menos denso do que o ar em altitudes mais baixas, e a massa de ar quen- te é menos densa do que a massa de ar frio. As alterações de densidade afetam o desempenho da aerodinâmica da aeronave com a mesma potência. Uma aeronave pode voar mais rápido em uma altitude maior, onde a densidade é mais baixa, do que em uma altitude menor, onde a densidade é maior. Isto é possí- vel porque o ar oferece menos resistência à aeronave quando contém menor número de partículas de ar por unidade de volume. Umidade A umidade é a quantidade de vapor d’água no ar. A quantidade máxima de vapor d’água que o ar pode suportar varia de acordo com a temperatura. Quanto maior a temperatura do ar, maior a quantidade de vapor d’água que ele pode absorver. 1. A umidade absoluta é o peso do vapor d’água em uma unidade de volume de ar. 2. A umidade relativa é a proporção, em por- centagem, da umidade que realmente está no ar e a umidade que ele deveria suportar se estivesse saturado à mesma temperatura e pressão. Considerando que a temperatura e pressão permane- cem a mesma, a densidade do ar varia inversamente com a umidade. Em dias úmidos, a densidade do ar é menor do que nos dias secos. Por esta razão uma aero- nave precisa de uma pista mais longa para decolar em dias úmidos do que em dias secos. Por si só o vapor d’água pesa aproximadamente cinco oitavos a mais do que a mesma quantidade em um dia perfeitamente seco. Portanto, quanto o ar contém vapor d’água ele não é tão leve quanto o ar seco que não con- tém umidade. Aerodinâmica e as Leis da Física A lei da conservação deenergia diz que a energia não pode ser criada nem destruída. O movimento é o ato ou processo de mudar de lugar ou posição. Um objeto pode estar em movimento em relação a um objeto e estático em relação a outro. Por exemplo, uma pessoa sentada em uma aeronave voan- do a 200 nós está em descanso ou em movimento em relação à aeronave. No entanto, a pessoa e a aeronave estão em movimento em relação ao ar e a terra. O ar não tem força ou potência, somente pressão, a menos que esteja em movimento. Quanto ele está em movimento, porém, sua força se torna aparente. Um objeto em movimento em um ar parado não tem ne- nhuma força exercida em si como um resultado do 2- 4 seu próprio movimento. Não faz diferença em efeito, se um objeto está em movimento em relação ao era ou se o ar está em movimento em relação ao objeto. O fluxo do ar ao redor de um objeto gerado pelo mo- vimento tanto do ar quanto do objeto é chamado de vento relativo. Velocidade e Aceleração Os termos “aceleração” e “velocidade” são frequen- temente trocados um pelo outro, mas eles não têm o mesmo significado. Aceleração é a taxa do movimen- to em relação ao tempo, e velocidade é a taxa do mo- vimento em uma dada direção em relação ao tempo. Uma aeronave parte da cidade de New York e voa 10 horas a uma velocidade média de 260 milhas por hora (mph). Ao final deste período, a aeronave pode estar sobre o oceano Atlântico, Pacífico, Golfo do México ou de volta sobre a cidade de New York, no caso de um trajeto circular. Se essa mesma aeronave voasse a uma velocidade de 260 mph na direção sudoeste, ela chegaria em Los Angeles em aproximadamente 10 horas. Este primeiro exemplo indica apenas a taxa de locomoção, e indica a velocidade da aeronave. No último exemplo é incluída uma direção específica jun- tamente com a taxa de deslocamento, indicando a ve- locidade da aeronave. A aceleração é definida como a taxa da mudança de velocidade. Uma aeronave em velocidade crescente é um exemplo de aceleração positiva, enquanto que ou- tra aeronave reduzindo sua velocidade é um exemplo de aceleração negativa, ou desaceleração. Leis de Newton As leis básicas que regem a ação do ar em relação ao vento são conhecidas como as leis de Newton. A primeira lei de Newton é normalmente chamada de lei da inércia. Ela diz simplesmente que um corpo em descanso não se move a menos que seja aplicada alguma força sobre ele. Se um corpo esta se movendo em uma velocidade constante em linha reta é necessário seja apli- cada força para aumentar ou diminuir a velocidade. De acordo com a lei de Newton o ar é um corpo, pois possui massa. Quando uma aeronave está no solo com seu motor desligado, a inércia a mantém em repouso. Uma aeronave é movida do seu estado de repouso pela força de empuxo gerada por um propulsor, pela des- carga dos gases de exaustão ou ambos. Quando uma aeronave está voando em uma velocidade constante em linha reta, a inércia tende a manter a aeronave em movimento, sendo necessário alguma força externa para alterar o curso de voo da aeronave. A segunda lei de Newton diz que um corpo em movi- mento em uma velocidade constante sofre a ação de uma força externa, a alteração do movimento é propor- cional a quantidade dessa força, e o movimento assume a direção na qual a força estiver atuando. Esta lei pode ser matematicamente descrita conforme segue: Same mass of air Mass of air Velocity increased Pressure decreased (Compared to original) Normal pressure Normal flow Increased flow Normal flow Normal pressure A B Figura 2-2. Princípio de Bernoulli. 2- 5 Força = massa X aceleração (F=ma) Se uma aeronave estiver voando contra o vento sua velocidade diminui. Se o vendo estiver vindo de qual- quer um dos lados da aeronave, ela é empurrada para fora do seu curso, a menos que o piloto tome alguma ação corretiva contra essa ação. A terceira lei de Newton é a lei da ação e reação. Esta lei diz que para cada ação (força) há uma reação opos- ta (força) igual. Esta lei pode ser exemplificada pelo tiro de uma pistola. A ação é o movimento para frente da bala, enquanto a reação é o gatilho da pistola pu- xado para trás. As três leis de movimento acima abordadas se aplicam a teoria do voo. Em muitos casos as três leis podem estar em operação ao mesmo tempo em um aeronave. Princípio de Bernoulli e Fluxo Subsônico O princípio de Bernoulli diz que quando um fluido (ar) passa através de um tubo e encontra um estreitamento ou barreira neste tubo, a velocidade do fluxo desse flu- ído através da barreira aumenta e sua pressão diminui. A superfície abaulada (curvada) de um aerofólio (asa) afeta o fluxo de ar exatamente da mesma forma que em um estreitamento em um tubo afeta o fluxo de ar. [Figura 2-2] O diagrama A da Figura 2-2 ilustra o efeito do ar passando através de uma estreitamento em um tubo. No diagrama B o ar passa pela superfície abaula- da, como a do aerofólio, e o efeito é parecido ao do ar passando pelo tubo com um estreitamento. Conforme o ar flui sobre a superfície superior de um aerofólio, sua velocidade aumenta e sua pressão di- minui, formando uma área de baixa pressão. Na parte inferior do aerofólio forma-se uma área de pressão maior, e esta pressão tende a mover a asa para cima. A diferença de pressão entre as superfícies superior e inferior da asa é chamada de sustentação. Três quartos do total da sustentação de um aerofólio resultam da diminuição da pressão na superfície superior. O im- pacto do ar na superfície inferior do aerofólio gera o outro um quarto do total da sustentação. Aerofólio Um aerofólio é uma superfície projetada para obter sustentação a partir do ar por onde passa. Deste modo podemos dizer que qualquer parte da aeronave que converte resistência ao ar em sustentação é um aero- fólio. O perfil de uma asa convencional é um excelen- te exemplo de um aerofólio. [Figura 2-3] Note que a superfície superior do perfil da asa possui uma curva- tura maior do que a da superfície inferior. A diferença na curvatura entre as partes superior e in- ferior da asa gera a força de sustentação. O ar que flui sobre a superfície superior da asa precisa alcançar o bordo de fuga da asa na mesma proporção de tempo do que o fluxo de ar sob a asa. Para fazer isso o ar que passa na superfície superior se move a uma veloci- dade maior do que o ar que passa sob a asa, devido a distancia maior que ele precisa percorrer ao longo da superfície superior. Este aumento na velocidade, de acordo com o princípio de Bernoulli, corresponde a diminuição de pressão na superfície. Assim, cria-se um diferencial de pressão entre as superfícies superior e inferior da asa, forçando a asa para cima em direção a pressão menor. Dentro de certos limites, o sustentação pode ser au- mentado pelo aumento do ângulo de ataque (AOA), área da asa, velocidade, densidade do ar ou pela al- teração no formato do aerofólio. Quando a força de sustentação na asa de uma aeronave é igual a força da gravidade, a aeronave mantém-se em nível de voo. Formato do Aerofólio As propriedades de um aerofólio individual diferem das propriedades da asa ou da aeronave como um todo devido ao seu efeito no desenho da asa. Uma asa pode possuir diversos aerofólios desde a sua base ate a pon- ta, com afilado, torcido, e enflechada. As propriedades aerodinâmicas resultantes da asa são determinadas pela ação de cada seção ao longo da envergadura. O formato do aerofólio determina a quantidade de turbulência ou fricção de superfície que ele gera, afe- tando, consequentemente, a eficiência da asa. A turbu- lência e a fricção da superfície são controladas prin- cipalmente pela razão de espessura, que é definido como a relação entre a divisão da corda do aerofólio e sua espessura máxima. Se a asa possui uma razão Figura 2-3. Fluxo de ar sobre uma asa. 100 mph 14.7 lb/in2 105 mph 14.67 lb/in2 115 mph 14.54 lb/in2 2- 6 de espessura alta, trata-se de uma asa muito fina. Umaasa espessa possui uma razão de espessura baixa. Uma asa com uma alta razão de espessura gera uma quanti- dade maior de fricção de superfície. Uma asa com uma razão de espessura mais baixa gera uma grande quan- tidade de turbulência. A melhor asa é que se enquadra entre estes dois extremos e mantém tanto a turbulência quanto a fricção de superfície a níveis mínimos. A eficiência de uma asa é medida em termos de sus- tentação em relação a razão de arrasto (L/D). Esta ra- zão varia com a AOA, mas atinge um valor máximo definido para um AOA em particular. Neste ângulo, a asa atinge sua eficiência máxima. O formato do aerofólio é o fator que determina o AOA no qual a asa é mais eficiente, e também determina o grau de eficiência. Pesquisas mostram que os aerofólios mais eficientes para uso em geral possuem uma espessura mínima em aproximadamente um terço do bordo de ataque da asa. Asas com alta sustentação e dispositivos alta susten- tação para asas tem sido desenvolvidos através da modelagem dos aerofólios para gerar os efeitos de- sejados. A quantidade de sustentação gerada por um aerofólio aumenta com o aumento da cambagem da asa. A cambagem refere-se a curvatura de um aero- fólio sobre e abaixo da superfície da linha da corda. A cambagem superior se refere a superfície superior e a cambagem inferior refere-se a superfície inferior, e a cambagem do meio se refere a linha do meio da seção. A cambagem é positiva quando a saída a par- tir da linha da corda é para fora e negativa quando é para dentro. Deste modo as asas de alta sustentação possuem cambagem positiva bem grande na superfí- cie superior e ligeiramente negativa na superfície in- ferior. Os flaps da asa fazem com que uma asa comum se aproxime a esta condição através do aumento da cambagem superior e pela criação de uma cambagem inferior negativa. Também sabemos que quanto maior for a envergadu- ra da asa, em relação a corda, maior será a sustenta- ção obtida. Esta comparação é chamada de razão de aspecto. Quanto maior a razão de aspecto, maior a sustentação. Mas apesar dos benefícios obtidos com o aumento na razão de aspecto, existem limitações estruturais e de arrasto que devem ser consideradas. Por outro lado, um aerofólio que está perfeitamente afilado e oferece pouca resistência ao vento às vezes não possui poder de sustentação o suficiente para le- vantar a aeronave do solo. Portanto as modernas ae- ronaves possuem aerofólios que estão na média entre esses dois extremos, com o formato dependendo do propósito da aeronave para a qual foi projetado. Ângulo de Incidência O ângulo agudo que a corda da asa faz com o eixo lon- gitudinal da aeronave é chamado de ângulo de incidên- cia, ou ângulo de posicionamento da asa. [Figura 2-4] Na maioria dos casos o ângulo de incidência é um ân- gulo fixo. Quando o bordo de ataque da asa é mais alto do que o bordo de fuga o ângulo de incidência é posi- tivo. O ângulo de incidência é negativo quanto o bordo de ataque é mais baixo do que o bordo de fuga da asa. Ângulo de Ataque (AOA) Antes de abordarmos o AOA e seus efeitos nos aerofó- lios, vamos considerar primeiro em termos da corda e do centro de pressão (CP), conforme ilustra a Figura 2-5. A corda de um aerofólio ou asa é uma linha reta ima- ginária que passa através da seção partindo do bordo de ataque e vai até o bordo de fuga, conforme mostra a Figura 2-5. A linha da corda dá um dos lados do ân- gulo que então forma o AOA. O outro lado do ângulo é formado por uma linha que indica a direção do fluxo relativo. Assim, o AOA é definido como o ângulo entre a linha da corda da asa e a direção do vento relativo. Não deve ser confundido com o ângulo de incidência ilustrado na Figura 2-4, que é o ângulo entre a linha da corda da asa e o eixo longitudinal da aeronave. Em cada parte da superfície de um aerofólio ou asa Chord line of wing Longitudinal axis AAngle of incidence Resultant lift Center of pressure Angle of attack Relative airstream Drag Lift Chord line Figura 2-4. Ângulo de incidência. Figura 2-5. Fluxo de ar sobre uma asa. 2- 7 existe uma pequena força, sendo que esta força é de diferente magnitude e direção das forças que atuam em outras áreas para frente ou para trás deste ponto. É possível somar todas estas pequenas forças matemati- camente e esta soma é chamada de “força resultante” (sustentação). Esta força resultante possui magnitude, direção e localização e pode ser representada como um vetor, conforme mostra a Figura 2-5. O ponto de inter- seção da linha da força resultante com a linha da corda do aerofólio é chamado de centro de pressão (CP). O CP se move ao longo da corda do aerofólio conforme altera o AOA. Através da maior parte da escala de voo o CP vai para frente quando o AOA é crescente e para trás quando o AOA é decrescente. O efeito do AOA crescente no CP é mostrado na Figura 2-6. O AOA muda conforme a atitude da aeronave. Uma vez que o AOA tem a ver com a determinação do sus- tentação, ele é uma das primeiras considerações ao se projetar um aerofólio. Em um projeto de aerofólio adequado, a sustentação aumenta conforme o AOA também aumenta. Quando o AOA aumenta gradativamente em direção a um AOA positivo, o componente de sustentação au- menta rapidamente até certo ponto e então começa a cair. Durante esta ação o componente de arrasto au- menta lentamente em um primeiro momento e então rapidamente conforme a sustentação começa a cair. Quando o AOA aumenta até o ângulo máximo de sus- tentação, ele alcança o ponto de turbilhonamento, que é conhecido como ângulo crítico. Quando o ângulo crítico é alcançado, o ar deixa de fluir suavemente sobre a superfície superior do aerofólio e começa a turbilhonar. Isto significa que o ar se desprende da li- nha de cambagem da asa. O que antes era uma área de pressão diminuída é agora preenchida com este ar turbilhado. Quando isso ocorre o sustentação cai e gera um arrasto excessivo. A força de gravidade atua e o nariz da aeronave cai, causando um estol. Sendo assim o ponto de turbilhonamento é o ângulo de estol. Conforme visto anteriormente a distribuição das for- ças da pressão sobre o aerofólio variam com o AOA. A aplicação da força resultante ou CP varia na mesma proporção. Conforme este ângulo aumenta, o CP se move para frente, e conforme ele diminui o CP vai para trás. Esta instabilidade de movimento do CP é típica em quase todos os aerofólios. Camada Limite No estudo da física e dos fluídos mecânicos uma ca- mada limite é a camada de fluído que fica diretamente localizada nas imediações da superfície. Em relação a uma aeronave, a camada limite é a parte do fluxo de ar mais próxima da superfície da aeronave. Nos pro- jetos de aeronaves de alta performance o controle do comportamento da camada limite é considerado com muita atenção para minimizar o arrasto da pressão e da fricção. Empuxo e Arrasto Uma aeronave em voo é o centro de uma constante ba- talha de forças. Na verdade este conflito não é tão vio- lento quanto possa parecer, mas é a chave para todas as manobras que são executadas no ar. E não há nada de misterioso sobre estas forças, elas são definidas e Figura 2-6. Efeito do aumento do ângulo de ataque. Resultant Center of pressure Center of pressurePositive pressure Relative airstream Negative pressure pattern Resultant Positive pressure Relative airstream Negative pressure pattern moves forward Resultant Positive pressuure Relative airstream Center of pressure moves forward Positive pressure Wing completely stalled Angle of attack = 0°A Angle of attack = 6°B Angle of attack = 12°C Angle of attack = 18°D 2- 8 conhecidas. As direções na qual cada uma delas atua pode ser calculada e a aeronave por si só é projetada para levar vantagem de cada uma delas. Em todos os tipos de voo, os cálculos são baseados na magnitude e direção de quatro forças: peso, sustentação, arrasto e empuxo. [Figura 2-7] Uma aeronave em voo é comandada porquatro forças: 1. Gravidade ou peso – força que puxa a aero- nave em direção a terra. O peso é a força da gravidade que força para baixo tudo o que está na aeronave, incluindo ela mesmo, a tripulação, combustível e carga. 2. Sustentação – força que empurra a aeronave para cima. A sustentação atua verticalmente e contra-ataca os efeitos do peso. 3. Empuxo – força que move a aeronave para frente. O empuxo é a força para frente ge- rada pelo conjunto propulsor que supera a força de arrasto. 4. Arrasto – força que exerce uma ação de fre- nagem e que puxa a aeronave para trás. O arrasto é a força que leva a aeronave para trás e é gerada pela ruptura do fluxo de ar pelas asas, fuselagem e objetos salientes. Estas quatro forças entram em equilíbrio perfeito so- mente quando a aeronave está em voo nivelado e es- tabilizado. As forças de sustentação e arrasto são o resultado di- reto da relação entre o vento relativo e a aeronave. A força de sustentação sempre atua perpendicularmente em relação ao vento relativo e a força de arrasto sem- pre atua em paralelo e na mesma direção do vento re- lativo. Estas forças são o componente que gera a força de sustentação da asa. [Figura 2-8] O peso tem uma relação definida com a sustentação, e o empuxo com o arrasto. Estas relações são bem simples, mas muito importantes para o entendimento da aerodinâmica do voo. Como já foi dito anteriormente, a sustentação é a força que empurra a asa para cima perpendicular ao vento relativo. A sustentação precisa contra-atacar o peso da aeronave, gerado pela força da gravidade atuando sobre sua massa. Esta força do peso atua para baixo através de um ponto chamado de centro de gravidade (CG). O CG é o ponto no qual todo o peso da aeronave está concentrado. Quando a força de sustentação está em equilíbrio com a força do peso, a aeronave não ganha nem perde altitude. Se a sustentação se torna menor do que o peso a aeronave perde altitude. Quanto a sustentação é maior do que o peso a aeronave ganha altitude. A área da asa é medida em pés quadrados e inclui a parte que está encoberta pela fuselagem. A área da asa é devidamente descrita como a área de sombra gerada pela asa ao meio dia. Testes mostram que a as forças de sustentação e arrasto que atuam sobre a asa são proporcionais à área da asa. Isto significa que se a área da asa for dobrada, todas as outras variáveis permanecem a mesma, e a sustentação e o arrasto gerados pela asa são dobrados. Se a área é triplicada, a sustentação e o arrasto são triplicados. O arrasto precisa ser superado para que a aeronave se mova, e esse movimento é essencial para obter a sustentação. Para superar o arrasto e mover a aeronave para frente é necessária outra força essencial, que é a força de empuxo. O empuxo é derivado da propulsão do jato ou de uma combinação de motor e propulsor. A teoria da propulsão a jato é baseada na terceira Lei de Newton (página 2-4). O motor da turbina gera uma massa de ar que se move para trás em alta velocidade, gerando uma reação que move a aeronave para frente. Em uma combinação de propulsor/motor, o propulsor é na verdade dois ou mais aerofólios giratórios montados em um eixo horizontal. O movimento das pás através do ar gera uma sustentação parecida com a sustentação da asa, mas atua na direção horizontal, puxando a aeronave para frente. Figura 2-7. Forças que atuam durante o voo. Lift W eight Drag Thrust 2- 9 Antes que a aeronave comece a se mover é necessário a ação do empuxo. A aeronave continua a se movimentar e ganha velocidade até que o empuxo e o arrasto estejam iguais. Para manter a velocidade constante o empuxo e o arrasto precisam estar iguais, assim como a sustentação e o peso precisam estar iguais para manter a estabilidade horizontal durante o voo. O aumento da sustentação significa que a aeronave vai se mover para cima, enquanto que a diminuição da sustentação, tornando-a menor do que o peso faz com que a aeronave perca altitude. Uma regra parecida se aplica as forças de empuxo e arrasto. Se as revoluções por minuto (rpm) do motor são reduzidas, o empuxo também é reduzido e a aeronave diminui a velocidade. Enquanto o empuxo for menor do que o arrasto, a aeronave segue seu curso cada vez mais devagar até que sua velocidade seja insuficiente para suportá-la no ar. Da mesma forma, se a rpm do motor aumenta, o em- puxo fica maior do que o arrasto e a velocidade da ae- ronave aumenta. Conforme o empuxo continua sendo maior do que o arrasto, a aeronave continua a acelerar. Quanto o arrasto se iguala ao empuxo a aeronave voo a uma velocidade constante. O movimento relativo do ar sobre um objeto que gera sustentação também produz arrasto. O arrasto é a re- sistência do ar em relação aos objetos que se movem através dele. Se uma aeronave está voando em um curso nivelado, a força de sustentação atua vertical- mente para mantê-la no ar enquanto que a força de arrasto atua horizontalmente para puxá-la para trás. O total de arrasto de uma aeronave é constituído de mui- tas forças de arrasto, mas este manual considera três: arrasto parasita, arrasto do perfil e arrasto induzido. O arrasto parasita é constituído pela combinação de muitas forças de arrasto diferentes. Qualquer objeto exposto de uma aeronave oferece algum tipo de re- sistência ao ar, e quanto mais objetos houverem no fluxo de ar, maior o arrasto parasita. O arrasto parasita pode ser reduzido através da redução no número de partes expostas até a quantidade mínima possível e com afilamento do seu formato, porém a fricção da superfície é o tipo de arrasto parasita mais difícil de ser reduzido, pois nenhuma superfície é perfeitamen- te lisa. Mesmo superfícies mecanicamente tratadas possuem um aspecto irregular quanto inspecionadas através de uma lente de aumento. Estas superfícies ir- regulares desviam o ar próximo à superfície gerando resistência ao fluxo de ar. A fricção com a superfície pode ser reduzida através de acabamentos de verniz e da eliminação de rebites salientes, aspereza e outras irregularidades. O arrasto do perfil pode ser considerado como sendo o arrasto parasita do aerofólio. Os diversos compo- nentes do arrasto parasita são da mesma natureza do arrasto do perfil. A ação do aerofólio que gera sustentação também gera arrasto induzido. Lembre-se que a pressão sobre a asa é menor do que a pressão atmosférica e a pressão abaixo da asa é igual ou maior do que a pressão atmos- férica. Uma vez que os fluídos sempre se movem da pressão mais alta em direção a pressão mais baixa, há um movimento de ar ao longo da envergadura baixo da asa no sentido para fora da fuselagem e para cima ao redor da ponta da asa. Este fluxo de ar causa uma espiral na ponta da asa, estabelecendo um redemoinho de ar chamado de “vórtice” (“vortex”). [Figura 2-9] O ar na superfície superior tem a tendência a se mover em direção da fuselagem e em direção oposta ao bordo de fuga. Esta corrente de ar forma um vórtice similar na parte interna do bordo de fuga da asa. Estes vórtices aumentam o arrasto devido a turbulência que geram, constituindo o arrasto induzido. Assim como a sustentação aumenta com o aumento no AOA, o arrasto induzido também aumenta quando o AOA se torna maior. Isto ocorre porque quando o AOA aumenta a diferença de pressão entre a parte de baixo e a parte de cima da asa também fica maior. Isto faz com que vórtices fiquem mais fortes, causando mais turbulência e mais arrasto induzido. Centro de Gravidade (CG) Gravidade é a força que tende a puxar todos os corpos entro do campo gravitacional em direção ao Figura 2-8. falta legenda Drag Lift Resultant 2- 10 centro da terra. O CG pode ser considerado o ponto no qual todo o peso da aeronave está concentrado. Se a aeronave estiver apoiada no seu CG exato seu equilíbrio pode ser encontrado em qualquer posição. O CG é de extrema importância em uma aeronave, pois seu posicionamento possui grande influenciana estabilidade. O CG é determinado pelo projeto geral da aeronave. Os projetistas estimam o quanto o CP pode andar e então fixam o CG na frente do CP para a velocidade de voo correspondente a fim de propiciar um momento de restabelecimento adequado para o equilíbrio do voo. Eixos de uma Aeronave Sempre que uma aeronave altera sua atitude de voo, ela deve envolver um ou mais dos três eixos. A Figura 2-10 mostra os três eixos, que são linhas imaginárias que passa através do centro da aeronave. Os eixos de uma aeronave podem ser considerado como eixos imaginários ao redor dos quais a aeronave gira como uma roda. No centro, onde os três eixos se cruzam, cada um deles é perpendicular aos outros dois. O eixo que se estende ao logo do comprimento da fuselagem do nariz até a cauda é chamado de eixo longitudinal. O eixo que se cruza o longitudinal da ponta de uma asa até a ponta da outra é o eixo lateral ou “pitch”. O eixo que passa através do centro de cima para baixo é chamado de eixo vertical ou de guinada. O rolamento, pitch e guinada são controlados pelas três superfícies de controle. O rolamento é gerado pelos ailerons, que ficam localizados nos bordos de fuga das asas. O pitch é controlado pelos profundores, que são as partes de trás do conjunto horizontal de cauda. A guinada é controlada pelo leme, a parte traseira do conjunto vertical da cauda. Estabilidade e Controle Uma aeronave precisa ter estabilidade suficiente para manter um curso de voo uniforme e recuperar-se das diversas forças desestabilizadoras. Para alcançar o melhor desempenho, a aeronave também deve ter uma resposta adequada ao movimento dos controles. O controle é a ação do piloto de movimentar os con- troles de voo, gerando a força aerodinâmica que induz a aeronave a seguir o curso de voo desejado. Quan- do se diz que uma aeronave é controlável, significa que ela responde prontamente e com facilidade aos movimentos dos controles. Diferentes superfícies de controle são usadas para controlar a aeronave em cada um dos três eixos e os movimentos desses controles alteram o fluxo de ar sobre a superfície da aeronave. Isto, por sua vez, causa mudanças no equilíbrio das forças que atuam e mantém a aeronave voando reta e nivelada. Os três termos que sempre aparecem em qualquer dis- cussão sobre estabilidade e controle são: estabilidade, manobrabilidade e controlabilidade. A estabilidade é a característica de uma aeronave que tende a fazê- -la voar (sem as mãos) em um curso de voo nivelado em linha reta. A manobrabilidade é a característica de uma aeronave de ser direcionada ao longo de um curso de voo e de suportar as pressões impostas. Con- trolabilidade é a qualidade de resposta de uma aerona- ve aos comandos do piloto enquanto que este estiver manobrando-a. Estabilidade Estática Uma aeronave está em estado de equilíbrio quando a soma de todas as forças que atuam sobre ela e todos os momentos são iguais a zero. Uma aeronave em equilí- brio não tem aceleração e mantém sua condição de voo estável. Uma lufada de vento ou um desvio dos contro- les interfere no equilíbrio e a aeronave sente uma ace- leração devido ao desequilíbrio do momento ou força. Os três tipos de estabilidade estática são definidos pelo tipo do movimento seguido de alguma intervenção no equilíbrio. Existe estabilidade estática positiva quan- do o objeto afetado tente a retomar seu equilíbrio. A estabilidade estática negativa ou instabilidade ocorre quando o objeto afetado tente a seguir na direção do desvio. E a estabilidade estática neutra ocorre quando o objeto afetado não tem tendência alguma, mas per- manece em equilíbrio na direção do desvio. Estes três Vortex Figura 2-9. Vórtices na ponta da asa. 2- 11 tipos de estabilidade são ilustrados na Figura 2-11. Estabilidade Dinâmica Enquanto que a estabilidade estática diz respeito a tendência de um corpo desviado retornar ao seu equilíbrio, a estabilidade dinâmica trata do movi- mento resultante com o tempo. Se um objeto é tira- do do seu equilíbrio, o histórico de tempo do movi- mento resultante define a estabilidade dinâmica do objeto. Em geral, um objeto demonstra estabilidade dinâmica positiva se a amplitude do movimento di- minui com o tempo. Se a amplitude do movimento aumenta com o tempo diz-se que o objeto possui ins- tabilidade dinâmica. Figura 2-10. Movimento de uma aeronave em relação aos seus eixos. Banking (roll) control affected by aileron movement A Directional (yaw) control affected by rudder movement C Climb and dive (pitch) control affected by elevator movement B y Normal altitude Longitudinal axis Longitudinal axis Lateral axis Normal altitude Normal altitude Lateral axis Vertical axis Normal altitude Aileron Rudder Elevator Aileron Vertical axis 2- 12 Qualquer aeronave deve demonstrar os níveis exigidos de estabilidade estática e dinâmica. Se uma aeronave for projetada com instabilidade estática e uma instabi- lidade dinâmica baixa, será muito difícil ou quase im- possível fazer com que ela voe. Normalmente é exigido que um projeto de aeronave possua estabilidade dinâ- mica positiva para evitar oscilações constantes. Estabilidade Longitudinal Quando uma aeronave tem a tendência de manter uma AOA constante em relação ao vento relativo (por exemplo, ela não tende a inclinar o nariz para baixo e mergulhar, ou levantar o nariz e estol), diz-se que ela possui estabilidade longitudinal. A estabilidade lon- gitudinal refere-se ao movimento em pitch. O estabi- lizador horizontal é a superfície básica que controla a estabilidade longitudinal. A ação do estabilizador depende da velocidade e do AOA da aeronave. Estabilidade Direcional A estabilidade sobre o eixo vertical é referida como sen- do a estabilidade direcional. A aeronave deve ser proje- tada para que quando esteja voando em linha reta e ni- velada ela permaneça no seu curso mesmo que o piloto retire suas mãos e pés dos controles. Se uma aeronave se recupera automaticamente de uma derrapagem, ela foi projetada com equilíbrio direcional. O estabilizador ver- tical é a superfície básica de controle de estabilidade di- recional. Ela pode ser projetada e uma aeronave onde for mais conveniente, com a utilização de uma leme dorsal grande, uma fuselagem longa e asas voltadas para trás. Estabilidade Lateral O movimento sobre o eixo longitudinal de uma ae- ronave é um movimento lateral ou de rolamento. A tendência de voltar ao comportamento original na ocorrência desses movimentos é chamado de estabi- lidade lateral. Rolamento Holandês Um rolamento holandês é o movimento de uma aerona- ve que consiste na combinação de descontrole de gui- nada e rolamento. A estabilidade de rolamento holandês pode ser artificialmente aumentado através da instalação de um amortecedor de guinada (yaw damper). Principais Controles de Voo Os principais controles são os ailerons, profundor e o leme, que fornecem a força aerodinâmica para fazer com que a aeronave siga um curso de voo desejado. [Figura 2-10] As superfícies de controle de voo são aerofólios móveis ou articulados projetados para alte- rar a atitude da aeronave através da mudança de fluxo de ar sobre a superfície da aeronave durante o voo. Estas superfícies são usadas para movimentar a aero- nave sobre os seus três eixos. Tipicamente os ailerons e profundores são operados a partir do deque de voo através de uma alavanca de controle, direção e conjunto de manche e em algu- mas aeronaves mais recentes, um joystick. O leme, na maioria das aeronaves, é normalmente operado Positive static stability Neutral static stability Negative static stability C G C G C G C G Applied force Applied force Applied force Figura 2-11. Três tipos de estabilidade. 2- 13 através de pedais. O controle lateral é o movimento de banking ou rolamento de uma aeronave que é con- trolado pelos ailerons. O controle longitudinal são os movimentos de subida e mergulho ou pitchde uma aeronave que são controlados pelo profundor. O con- trole direcional é o movimento para a esquerda ou para a direita ou guinada da aeronave que é controla- do pelo leme. Controles do Compensador Os controles do Compensador incluem, compensa- dor, compensador de balanceamento, e compensador de ajuste. Os compensadores são pequenos aerofólios inseridos nos bordos de fuga das superfícies de con- trole principais. [Figura 2-12] Compensadores podem ser usados para corrigir qualquer tendência que a ae- ronave tenha de se movimentar em uma condição de voo não desejável. O objetivo deles é fazer com que o piloto consiga trimar qualquer condição de desequi- líbrio que possa ocorrer durante o voo sem exercer nenhuma pressão nos controles de voo principais. Compensadores, as vezes chamados de compensa- dores de voo, são basicamente usados nas principais superfícies de controle grandes. Eles auxiliam na mo- vimentação do controle principal de superfície, man- tendo-o na posição desejada. Somente os compensa- dores se movimentam em resposta a um commando nos controles primarios de voo. Os compensadores de balanceamento são projetados para mover na direção oposta do controle de voo prin- cipal. Deste modo as forças aerodinâmicas que atuam sobre o compensador auxiliam na movimentação da superfície de controle principal. Os spring tabs tem aspecto parecido com os trim tabs, mas são usados para propósitos totalmente diferentes. Os spring tabs são usados com o mesmo propósito dos acionadores hidráulicos – auxiliar o piloto na movi- mentação das superfícies de controle principais. A Figura 2-13 indica como cada compensador está co- nectado com seu parent superfície de controle prima- ria, mas são operados por um controle independente. Dispositivos Auxiliares de Sustentação O grupo de dispositivos auxiliares de sustentação de superfícies de controle de voo são os flaps da asa, spoilers, speed brakes (freios aerodinâmicos), slats, flaps do bordo de ataque e fendas. Este grupo auxiliar pode ser dividido em dois subgrupos: o dos que servem para aumentar a Figura 2-11. Compensadores. Figura 2-11. Tipos de compensadores. Trim tabs Trim tab Servo tab Balance tab Spring tab Fixed surface Control horn Horn free to pivot on hinge axis Control horn Spring cartridge Control surface Control horn Tab 2- 14 sustentação e os que servem para diminuí-la. No primeiro grupo estão os flaps, tanto os do bordo de ataque quanto os do bordo de fuga (slats), e as fendas. Os dispositivos de diminuição de sustentação são os speed brakes e spoilers. Os aerofólios do bordo de ataque (flaps) aumentam a área da asa, aumentando assim a sustentação na decolagem, e diminuindo a velocidade durante a aterrissagem. Estes aerofólios são retráteis e são ajustados ao contorno da asa. Outros são simplesmente uma parte da superfície inferior que se estendem no fluxo de ar, e que fazem com que a aeronave reduza. Os flaps do bordo de ataque são aerofólios que se estendem e retraem no bordo de ataque da asa. Algumas instalações criam uma fenda (uma abertura entre o aerofólio estendido e o bordo de ataque). O flap (que alguns fabricantes chamam de slat) e o flap geram uma sustentação adicional em velocidades mais baixas de decolagem e aterrissagem. [Figura 2-14] Outras instalações possuem fendas permanentes construídos no bordo de ataque da asa. Em velocidade de cruzeiro, o bordo de ataque e os flaps do bordo de ataque (slats) ficam retraídos dentro da asa. Os slats são superfícies de controle moveis ligadas ao bordo de ataque das asas. Quando o slat está fechado, ele forma o bordo de ataque da asa. Quando ele está aberto (estendido para frente) cria-se uma fenda entre o slat e o bordo de ataque. Em velocidades baixas isto aumenta a sustentação e melhora as características de controle, permitindo a aeronave a ser controlada em velocidades abaixo da velocidade normal de aterrissagem. [Figura 2-15] Os dispositivos de diminuição da sustentação são os freios aerodinâmicos (spoilers). Em algumas instalações, existem dois tipos de spoilers. O spoiler de solo é estendido somente depois que a aeronave está no solo, e ajuda na ação da frenagem. O spoiler de voo auxilia o controle lateral se estendendo sempre que o aileron na asa é girado para cima. Quando atua como freio aerodinâmico, os painéis do spoiler em ambas as asas são erguidos. Os spoilers de voo também podem estar localizados nas laterais, embaixo da fuselagem ou na cauda. [Figura 2-16] Em alguns projetos de aeronaves o painel da asa na parte de cima do aileron levanta mais do que o painel da asa no lado de baixo do aileron. Isto oferece operação de frenagem e controle lateral simultâneos. Figura 2-14. Tipos flaps da asa. Figura 2-15. Fendas da asa. Plain flap Basic section Split flap Slotted flap Fowler flap Slotted Fowler flap Slotted flap Slotted Fowler flap Fixed slot Automatic slot Slat 2- 15 Aletas (Winglets) As aletas são extensões quase verticais nas pontas das asas que reduzem o arrasto aerodinâmico associado com os vórtices que se formam nas pontas das asas dos aviões em movimento no ar. Ao reduzir o arrasto induzido nas pontas das asas o consumo de combustí- vel diminui e a amplitude é estendida. A Figura 2-17 mostra um exemplo de um Boeing 737 com aletas. Asas Canard A estrutura de uma aeronave com asas canard, é aque- la que possui a configuração de asas fixas e uma pe- quena asa ou um aerofolio horizontal a frente da su- perficie geradora de sustentação principal e não atras, como é de costume em aeronaves convencionais. O canard pode ser fixo, móvel ou projetado com profun- dores. Bons exemplos de aeronaves com asas canard são a Rutan VariEze e a Beechcraft 2000 Starship. [Fi- guras 2-18 e 2-19] Cercas de Asa As cercas de asa são placas de metal vertical afixadas na parte superior da superfície da asa. Elas obstruem o fluxo de ar ao longo da envergadura da asa e evitam que ela estole de vez. Elas são normalmente colocadas em aeronaves com asa enflechada para evitar o movimento do fluxo de ar pela asa em ângulos de ataque elevados. Seu objetivo é o de melhorar a condução em baixa velo- cidade e nas características de estol. [Figura 2-20] Sistemas de Controle de Grandes Aeronaves Controle Mecânico Este é o tipo de sistema básico usado para controlar as aeronaves mais antigas e é atualmente usado em aeronaves menores onde as forças aerodinâmicas não são excessivas. Os controles são mecânicos e opera- dos manualmente. Figura 2-16. Freio aerodinâmico. Figura 2-19. O Beechcraft 2000 Starship com asas ca- nard. Figura 2-20. Aircraft stall fence. Figura 2-17. Aletas em um Bombardier Learjet 60. Figura 2-18. Asas canard em um Rutan VariEze. 2- 16 O sistema mecânico de controle de uma aeronave po- dem incluir cabos, empurra-puxa, e tubos de torque. O sistema de cabo é o mais usado porque os desvios da estrutura ao qual estão fixados não afetam sua ope- ração. Algumas aeronaves incorporam sistemas de controle que são uma combinação de todos os três. Estes sistemas incorporam conjuntos de cabos, guias de cabos, conexões, travas ajustáveis,e os batentes das superfícies de controle ou dispositivos de travas me- canicas. Esses dispositivos de travas de superfícies, normalmente são chamados de “gust lock”, limitam as forças exercidas pelos ventos de danificarem a ae- ronave quando estacionada e com estacas. Controles Hidromecânicos(Hidraulicos?) Conforme o tamanho, complexidade e velocidade da aeronave aumentam, os controles de atuação de voo também se tornam mais difíceis. Torna-se então apa- rente a necessidade do piloto de ter assistência para superar as forças aerodinâmicas para controlar os movimentos a aeronave. Spring tabs, que antes eram operadas por sistemas de controle convencionais são modificados para que o fluxo de ar sobre elas real- mente movimente a superfície de controle principal. Isto era suficiente para que a aeronaveoperasse em faixas de velocidade mais baixas (250-300 mph). Para velocidades maiores foi projetado um sistema de con- trole de potencia (hidráulico). O cabo convencional ou sistema de empurra-puxa co- nectam os controles de comando da cabine com o sis- tema hidráulico. Com o sistema ativado, o movimento de controle do piloto gera uma ligação mecânica que abre as válvulas auxiliares, direcionando assim os fluidos hidráulicos para os acionadores, que conver- tem a pressão hidráulica em movimentos de superfí- cie de controle. Devido à eficiência do sistema hidromecânico de con- trole de voo as forças aerodinâmicas nas superfícies de controle não podem ser sentidas pelo piloto e então há o risco de sobrecarregar a estrutura da aeronave. Para superar este problema os projetistas de aerona- ves incorporaram sistemas de sensores artificiais no projeto que oferecem uma resistência maior aos con- troles em velocidades maiores. Além disso, algumas aeronaves com sistemas de controle hidromecânicos são munidas de um dispositivo chamado vibração do manche, que dá um aviso de estol artificial ao piloto. Sistema de Controle por Cabo Elétrico (Fly- -By-Wire Control) O sistema de controle por cabo elétrico ou fly-by-wire (FBW) emprega sinais elétricos que transmitem as ações do piloto da cabine de voo através de um com- putador até os diversos acionadores de controle de voo. O sistema FBW evoluiu como uma maneira de reduzir o peso do sistema hidromecânico, reduzindo custos com manutenção e com melhor confiabilida- de. O sistema de controles FBW eletrônico consegue responder as alterações das condições aerodinâmicas através do ajuste dos movimentos de controle do voo para que a resposta da aeronave seja consistente em todas as condições de voo. Além disso, os computa- dores podem ser programados para evitar condições indesejáveis ou perigosas como estol e parafuso. Muitas das novas aeronaves militares de alta per- formance não são aerodinamicamente estáveis. Esta característica é projetada para aumentar a manobra- bilidade e resposta as performances. Sem os compu- tadores para reagir às instabilidades o piloto perderia o controle da aeronave. O Airbus A-320 foi o primeiro avião comercial a usar controles FBW. A Boeing utiliza-os no seu 777 e nos projetos mais recentes de aeronaves comerciais. E o Dessault Falcon 7X foi o primeiro jato executivo a usar o sistema. Aerodinâmica de Alta Velocidade A aerodinâmica de alta velocidade, frequentemente chamada de compressibilidade aerodinâmica é um ramo especial de estudo da aerodinâmica. Ela é utili- zada por engenheiros no projeto de aeronaves capazes de velocidades próximas a 1 Mach e superiores. Ape- sar de fugir do escopo deste manual, segue uma visão geral deste assunto. No estudo de aviação de alta velocidade, é preciso entender os efeitos de compressibilidade no ar. Esta modalidade de voo é caracterizada por um número Mach, parâmetro especial que recebeu esse nome em homenagem a Ernst Mach, o físico do final do sécu- lo 19 que estudou a dinâmica dos gases. O número Mach é a razão da velocidade da aeronave em relação à velocidade local do som e determina a magnitude de muitos dos efeitos de compressibilidade. Conforme a aeronave se move através do ar, as molé- culas de ar próximas a ela são afetadas e a circundam. 2- 17 As moléculas de ar são empurradas para o lado quase que da mesma maneira que um barco cria um arco de ondas conforme se move na água. Se a aeronave passa a uma velocidade baixa, inferior a 250 mph, a densidade do ar permanece constante. Mas em veloci- dades mais altas, parte da energia da aeronave é gasta para comprimir o ar e alterar a densidade do ar no local. Quanto maior e mais pesada a aeronave, maior a quantidade de ar que ela desloca, e maior o efeito de compressão sobre a aeronave. Este efeito se torna mais importante conforme a ve- locidade aumenta. Próximo e acima da velocidade do som, cerca de 760 mph (em nível do mar), disturbios agudos acabam gerando a onda de shoque, que afeta tanto sustentação quanto arrasto na aeronave e as con- dições do fluxo na continuação após a onda de cho- que. A onda de choque forma um cone móleculas de ar pressurizadas, que se movem para for a e para trás do sentido da aeronave em todo o seu redor e se ex- tendem até o solo. A liberação aguda da pressão, após a formaçãoda onda de choque, é ouvida como o ruído sônico. [Figure 2-21] Abaixo estão listadas uma série de condições encon- tradas em aeronaves conforme suas velocidades pro- jetadas aumentam. • Ocorrem condições subsônicas em números Mach menores do que um (100-350 mph). Na condição subsônica mais baixa a com- pressibilidade pode ser ignorada. • Conforme a velocidade do objeto se apro- xima da velocidade do som o número Mach do voo é quase igual a um, M = 1 (350-760 mph), e diz-se que o fluxo é transônico. Em algumas partes do objeto a velocidade local do ar excede a velocidade do som. Os efei- tos de compressibilidade são mais importan- tes em fluxos transônicos e levam a crença antiga da barreira do som. Voar mais rápido do que o som era tido como impossível. Na verdade a barreira do som era apenas um aumento das condições de arrasto próximas ao sônico devido aos efeitos de compressi- bilidade. Devido ao alto arrasto associado com os efeitos de compressibilidade, as ae- ronaves não são operadas me condições de cruzeiro próximas a 1 Mach. • Condições supersônicas ocorrem em núme- ros maiores do que 1 Mach, mas inferiores a 3 Mach (760-2.280 mph). Os efeitos de compressibilidade do gás são importantes para o projeto de aeronaves supersônicas devido as ondas de choque que são geradas pela superfície do objeto. Para altas veloci- dades supersônicas, entre 3 e 5 Mach (2.280 – 3.600 mph) o aquecimento aerodinâmico se torna um fator muito importante no pro- jeto da aeronave. • Para velocidades maiores do que 5 Mach diz-se que o fluxo é hipersônico. Nestas ve- locidades, parte da energia do objeto excita as ligações químicas que unem as moléculas de nitrogênio e oxigênio do ar. Em velocida- des hipersônicas é necessário considerar a química do ar para determinar as forças no objeto. Quando o ônibus espacial entra de vol- ta na atmosfera em velocidades hipersônicas, próximas a 25 Mach, o ar aquecido se torna um plasma de gás ionizado, e a aeronave precisa ser isolada de temperaturas extremamente altas. Informações técnicas adicionais em relação a aerodi- nâmica em alta velocidade podem ser encontradas em livrarias, bibliotecas e diversas fontes da Internet. Os projetos de aeronaves continuam a evoluir assim como as velocidades continuam a aumentar a níveis hiper- sônicos, então novos materiais e sistemas propulsores precisam ser desenvolvidos. Este é o desafio dos enge- nheiros, físicos e projetistas das aeronaves do futuro. Figura 2-21. Rompimento da barreira do som. 2- 18 Conjunto de Aeronave de Asa Ro- tativa e Instalação de Cabos As unidades de controle de voo localizadas no deque de voo de todos os helicópteros são quase as mesmas. Todos os helicópteros possuem um ou dois dos se- guintes itens: collective pitch control, throttle grip, cyclic pitch control, e pedais de controle de direção. [Figura 2-22] Basicamente estas unidades fazem as mesmas coisas, independente do tipo de helicóptero em que estão instaladas. No entanto, a operação do sistema de controle varia muito de acordo com o mo- delo do helicóptero. A instalação dos cabos do helicóptero coordena os movimentos dos controles de voo e estabelece uma relação entre o rotor principal e seus controles e entre o rotor de cauda e seus controles. Instalar os cabos não é uma tarefa difícil, mas requer muita precisão e atenção aos detalhes. Seguir estritamente os proce- dimentos de instalação descritos no manual de ma- nutenção do fabricante é uma obrigação. Os ajustes, separações e tolerâncias precisam ser exatos. Os cabos dos diversos sistemas de controle de voo po-dem ser divididos em três passos principais: Pedals Maintain heading Cyclic control stick Controls attitude and direction of flight Collective pitch stick Controls altitude Throttle Controls rpm Figura 2-22. Controles de um helicóptero e a principal função de cada um. Figura 2-23. Um rigging protractor. Main rotor rigging protractor 25° 20° 15° 10° 5° 0° CAUTION Make sure blade dampers are positioned against auto-rotation inboard stops 15° 10° 5° 2- 19 1. Colocar o sistema de controle em uma posição específica – mantê-lo em posição com o uso de pinos, grampos ou suportes, ajustar as diversas conexões para ajustar o componente de controle imobilizado. 2. Colocar as superfícies de controle em uma posição de referência específica com o uso de um rigging jig, de um precision bubble protractor ou um spirit level para verificar a diferença de ângulo entre a superfície de controle e outras superfícies fixas da aeronave. [Figura 2-23] 3. Estabelecer a amplitude máxima de curso dos diversos componentes – este ajuste limita o movimento físico do sistema de controle. Depois de finalizar o static rigging, é necessário realizar uma verificação funcional do sistema de controle de voo. A natureza da verificação funcional varia de acordo com o tipo de helicóptero e o sistema utilizado, mas normalmente inclui o seguinte: 1. A direção do movimento das pás dos rotores principal e de cauda está correta em relação ao movimento dos controles do piloto. 2. A operação dos sistemas de controle interconectados (engine throttle e collective pitch) está devidamente coordenada. 3. A extensão do movimento e a posição neutra dos controles do piloto estão corretas. 4. Os ângulos pitch máximo e mínimo das pás do rotor estão dentro dos limites estabelecidos. This includes checking the fore-and-aft and lateral cyclic pitch and collective pitch blade angles. 5. O tracking das pás do rotor principal está correto. 6. No caso de aeronaves com multi rotores, o rigging e o movimento das pás do rotor estão sincronizados. 7. Quando há tabs nas pás do rotor principal, estas estão corretamente colocadas. 8. Os ângulos pitch neutro, máximo e mínimo e os ângulos coning das pás do rotor de cauda estão corretos. 9. Quando há controle duplo, eles funcionam corretamente e em sincronia. Ao completar o rigging deve ser feito uma checagem de todos os pontos de conexão, segurança e pivô. Todos os parafusos, porcas e rod ends devem estar devidamente seguros conforme as instruções de serviço de manutenção do fabricante. Configurações da Aeronave de Asa Rotativa Autogyro ou Girocóptero Um girocóptero é uma aeronave com um rotor horizontal free-spinnig que gira devido a passa- gem de ar de cima para baixo através do rotor. Este movimento do ar é gerado a partir do movi- mento da aeronave para frente a partir de um pro- pulsor/motor de tração ou impulso. [Figura 2-24] Figura 2-24. Um girocóptero. Figura 2-25. Helicóptero de um rotor. 2- 20 Helicóptero de Um Rotor Uma aeronave com um único rotor principal horizontal que serve tanto para a sustentação quanto para o direcionamento é um helicóptero de um rotor. Um segundo rotor montado verticalmente na cauda contra-ataca a força rotativa (torque) do rotor principal para corrigir a guinada da fuselagem. [Figura 2-25] Helicóptero de Dois Rotores Uma aeronave com dois rotores horizontais que servem tanto para a sustentação quanto para o direcionamento é um helicóptero de dois rotores. Os rotores giram um na direção contrária do outro para equilibrar o torque aerodinâmico e eliminar a necessidade de um sistema de antitorque. [Figura 2-26] Tipos de Sistema Rotor Rotor Totalmente Articulado Um rotor totalmente articulado pode ser encontrado em aeronaves com mais de duas pás que permita a movimentação de cada pá individual em três direções. Neste desenho cada pá pode girar sobre o eixo late- ral para alterar a sustentação. Cada pá pode se mover para trás e para frente em um plano, lead and lag, e flap up and down through a hinge independent of the other blades. [Figura 2-27] Rotor Semirrígido O tipo de rotor semirrígido é encontrado em aeronaves com rotor de duas pás. As pás são conectadas de modo com que uma fique flap up e a outra fique flap down. Rotor Rígido O rotor rígido é um sistema raro, porém oferece po- tencialmente as melhores propriedades em compara- ção com os rotores totalmente articulado e semirrí- gido. Neste desenho, as bases das pás são fixadas de maneira rígida no hub do rotor. As pás não possuem dobradiças/articulações que permitem o lead-lag e flapping. Ao invés disso as pás absorvem estes movi- mentos com o uso de elastomeric bearings. Elastome- ric bearings são materiais parecidos com borracha que podem ser moldados e que são fundidos a peças de- vidas. Ao invés de girar como conventional bearings, eles giram e flexionam para propiciar o movimento das pás. Forças que Atuam no Helicóptero Uma das diferenças entre um helicóptero e uma aero- nave com asas fixas é a fonte de sustentação princi- pal. A aeronave de asas fixas obtém sua sustentação a partir da superfície de um aerofólio fixo enquanto que o helicóptero obtém a sua sustentação a partir de um aerofólio rotativo chamado rotor. Durante a flutuação em uma condição sem vento, o tip-path plane é horizontal, o que quer dizer que está paralelo ao solo. O levante e o empuxo atuam reto para cima, o peso e o arrasto atuam reto para baixo. A soma das forças de sustentação e empuxo deve ser igual a soma das forças de peso e arrasto para fazer o helicóptero pairar. Figura 2-26. Helicóptero de dois rotores. Figura 2-27. Helicóptero de dois rotores. Pitch change axis Drag hingeFlipping hinge 2- 21 Durante o voo vertical em uma condição sem vento as forças de sustentação e empuxo atuam verticalmen- te para cima. O peso e o arrasto atuam verticalmen- te para baixo. Quando a sustentação e o empuxo são iguais ao peso e o arrasto o helicóptero tende a des- cer verticalmente. Se a sustentação e o empuxo são maiores do que o peso e o arraso o helicóptero sobe verticalmente. Para voar para frente, o tip-path plane é inclinado para frente, inclinando, desta forma, a força total de sus- tentação e empuxo vertical para frente. O resultado desta força de sustentação e empuxo pode ser dividido em dois componentes: sustentação atuando vertical- mente para cima e o empuxo atuando horizontalmente na direção do voo. Além da sustentação e do empuxo há também o peso, a força que atua para baixo, e o arrasto, a força que atua para trás ou da inércia, e a resistência do vento. Em um voo em linha reta e nivelado, sem aceleração, a sustentação é igual ao peso e o empuxo é igual ao arrasto. (O voo em linha reta e nivelado é o voo com uma direção e altitude constante). Se a sustentação excede o peso o helicóptero sobe, e se a sustentação é menor do que o peso o helicóptero desce. Se o em- puxo excede o arrasto, a velocidade do helicóptero aumenta, e se o empuxo é menor do que o arrasto a velocidade diminui. No voo lateral, o tip-path plane é inclinado para o lado na direção desejada para o voo, fazendo com que o vetor total de sustentação e empuxo seja inclinado para o lado. Neste caso o componente vertical ou de sustentação continua reto para cima e o peso reto para baixo, mas o componente horizontal ou de empuxo agora atua para o lado com o arrasto atuando na dire- ção contrária. Para um voo reverso, o tip-path plane é inclinado para trás, inclinando o vetor de sustentação e empuxo para trás. O empuxo fica então invertido e o componente de arrasto fica para frente, oposto do que ocorre em um voo para frente. O componente de sustentação no voo reverso é reto para cima, e o peso reto para baixo. Compensação de Torque A terceira lei de Newton diz que “para cada ação há uma reação oposta igual”. Como o rotor principal de um helicóptero gira em uma direção, a fuselagem ten-de a girar na direção contrária. Esta tendência de rota- ção da fuselagem é chamada de torque. Uma vez que o efeito do torque na fuselagem é o resultado direto da potência do motor que é mandada direto para o ro- tor, qualquer alteração na potência do motor gera uma alteração correspondente no efeito do torque. Quanto maior a potência do motor, maior é o efeito do torque. Como não há potência do motor sendo enviada para o rotor principal durante a auto rotação, não há reação de torque nesta condição. A força que compensa o torque e oferece controle di- recional pode ser gerada através de diversos meios. O fator que define isso é determinado pelo desenho do helicóptero, sendo que alguns nem possuem essa questão do torque. Os projetos de rotor único normal- mente possuem um rotor auxiliar localizado na parte final da cauda. Este rotor auxiliar é geralmente cha- mado de rotor de cauda, e ele gera empuxo na dire- ção oposta a reação do torque desenvolvido pelo rotor principal. [Figura 2-25] Os pedais na cabine de voo permitem ao piloto aumentar o diminuir o empuxo do rotor de cauda, conforme a necessidade, para neutrali- zar o efeito de torque. Outros métodos de compensação de torque e controle direcional incluem o sistema de rotor de cauda Fenes- tron® e o modelo SUD Aviation que emprega uma hélice ducted enclosed by a shroud. Outro modelo, chamado NOTAR®, um modelo McDonnell Douglas sem rotor de cauda, emprega o ar direcionado através de uma série de fendas na cauda, com o equilíbrio ob- tido através de um duto de 90º localizado na parte de trás da cauda. [Figura 2-28] Forças do Giroscópio O rotor principal de um helicóptero atua como um giroscópio. Sendo assim ele possui propriedades da ação do giroscópio, dentre elas a precession. A Pre- cession do giroscópio é a ação resultante ou deflection de um objeto giratório quando uma força é aplicada sobre este objeto. Esta ação ocorre aproximadamente a 90º na direção da rotação do ponto onde a força é aplicada. [Figura 2-29] Com o uso deste princípio, o tip-path plane do rotor principal pode ser inclinado em relação ao do plano horizontal. Observe um sistema rotor de duas pás para ver como o precession do giroscópio afeta o movimento do tip-path plane. Mover o controle de cyclic pitch au- menta o ângulo de ataque (AOA) de uma pá do rotor resultando em uma força de sustentação maior sendo aplicada neste ponto do plano de rotação. A pá com o 2- 22 AOA aumentado tende a flap up, e a pá com o AOA diminuído tente a flap down. Devido ao fato do dis- co do rotor atuar como um gyro, as pás atingem sua deflection máxima em um ponto próximo a 90º later in the plane of rotation. Conforme mostra a Figura 2-30, o AOA da pá retreating é aumentado e o AOA da pá advancing é diminuído, resultando em tipping forward of the tip-path plane, since maximum deflec- tion takes place 90º later quando as pás estão na parte de trás e da frente, respectivamente. Em um sistema rotor que utiliza três ou mais pás o movimento do controle de cyclic pitch altera o AOA de cada pá de maneira adequada para que no final o resultado seja o mesmo. O movimento de controle do cyclic pitch em um sis- tema rotor de duas pás aumenta o AOA de uma pá do rotor resultando em uma força de sustentação maior aplicada neste ponto do plano de rotação. Este mes- mo movimento de controle simultaneamente diminui o AOA da outra pá proporcionalmente, diminuindo assim a força de sustentação aplicada neste ponto do Figura 2-28. Sistema de rotor de cauda aeroespacial Fenestron® (esquerda) e istema McDonnell Douglas NOTAR® (direita). Figura 2-29. Princípio precession do giroscópio. 90 Old axisNew axisAxis Gyro tips up hereUpward force applied here Reaction occurs here Gyro tips down here 2- 23 plano de rotação. A pá com o AOA aumentado tende a subir, e a pá com o AOA diminuído tende a descer. No entanto, o precession giroscópico evita que as pás su- bam ou desçam em maximum deflection até um ponto de aproximadamente 90º later in the plane of rotation. Em um rotor de três pás o movimento de controle do cyclic pitch altera o AOA de cada pá na quantidade adequada para que o resultado seja o mesmo, a tip- ping forward of the tip-path plane quando o a altera- ção máxima no AOA é feito conforme cada pá passa pelos mesmos pontos sendo que o máximo aumento e diminuição são feitos em rotores de duas pás, con- forme mostra a Figura 2-30. Conforme cada pá passa pela posição de 90º à esquerda, ocorre o aumento má- ximo do AOA. conforme cada pá passa pela posição de 90º à direita, ocorre a diminuição máxima do AOA. A maxima deflection ocorre 90° later, maximum up- ward deflection at the rear and maximum downward deflection at the front; the tip-path plane tips forward. Condições de Voo do Helicóptero Voo Pairado Durante o voo pairado, um helicóptero mantém uma posição constante sobre um determinado ponto, nor- malmente há poucos metros do solo. Para fazer um helicóptero pairar a sustentação e o empuxo gera- dos pelo sistema rotor atuam para cima e devem ser iguais ao pelo e o arrasto, que atuam para baixo. [Fi- gura 2-31] Enquanto o helicóptero estiver pairando, a quantidade de empuxo do rotor principal pode ser alterado para manter a altitude desejada. Isto é obtido através da alteração do ângulo de incidência (moven- do o collective) das pás do rotor e também o AOA das pás do rotor principal. Ao alterar o AOA também alte- ra o arrasto nas pás do rotor, e a potência liberada pelo motor precisa acompanhar essa alteração para manter o rotor a uma velocidade constante. O peso a ser suportado é o peso total do helicóptero e de seus ocupantes. Se a quantidade de sustentação é maior do que o peso real, o helicóptero irá acelerar para cima até que a força de sustentação seja igual ao peso obtido pela altitude. Se o empuxo é menor do que o peso, o helicóptero acelera para baixo. Ao operar próximo ao solo, o efeito da proximidade com o solo muda esta resposta. O arrasto de um helicóptero pairando é principalmen- te induzido pelo arrasto que ocorre enquanto as pás estão gerando sustentação. No entanto há um arrasto Figura 2-30. Precession giroscópico. Low pitch applied Blade rotation High flap result Low flap result High pitch applied Blade rotation 2- 24 de perfil nas pás enquanto que elas giram no ar. Ao longo desta exposição o termo “arrasto” inclui ambos o induzido e o de perfil. Uma consequência importante da geração de empuxo é o torque. Conforme já abordado anteriormente, a Ter- ceira Lei de Newton diz que para cada ação existe uma reação oposta igual. Portanto, enquanto o motor gira o sistema rotor principal em sentido anti-horário, a fuse- lagem do helicóptero tente a girar em sentido horário. A quantidade de torque está diretamente relacionada a quantidade de potência do motor que está sendo usado para girar o sistema rotor principal. Lembre-se que o torque muda de acordo com a mudança da potência. Para contra atacar esta tendência de torque induzido um rotor anti-torque ou rotor de cauda é incorporado na maioria dos projetos de helicópteros. O piloto pode variar a quantidade de empuxo gerado pelo rotor de cauda em relação a quantidade de torque gerado pelo motor. Conforme o motor gera mais potência no rotor principal, o rotor de cauda precisa gerar mais empuxo para superar o efeito de torque crescente. Isto é obtido através do uso de pedais anti-torque. Traduzindo Tendência ou Direção Durante o voo pairado, um helicóptero com um rotor principal tende a se dirigir ou movimentar na direção do empuxo do rotor de cauda. Esta tendência de dire cionamento pode ser traduzida como tendência. [Fi- gura 2-32] Figura 2-32. O rotor de cauda é feito para gerar empuxo na direção oposta ao torque. O empuxo gerado pelo rotor de cauda é suficiente para mover o helicóptero lateralmente. Para contra atacar esta direção, podem ser usadas uma ou mais das seguintes configurações. Todos os exemplossão baseados na rotação anti-horária do sistema rotor principal. • A transmissão principal é montada em um ângulo levemente direcionado para a esquerda (quando visto de trás) para que o mastro do rotor tenha uma inclinação que se opõe ao empuxo do rotor de cauda. • Os controles de voo podem ser rigged de maneira que o disco rotor seja inclinado levemente para a direita quando o ciclo está centralizado. Independente do método usado, o tip-path plane é levemente inclinado para a esquerda no voo pairado. • Se a transmissão estiver montada de maneira com que o eixo rotor esteja na vertical em relação a fuselagem, o helicóptero “suspende” o skid esquerdo para baixo no voo pairado. O contrário também ocorre em sistemas rotores que giram em sentido horário quando vistos de cima. No voo para frente, o rotor de cauda continua a empurrar para a direita e o helicóptero faz um pequeno ângulo com o vento quando os rotores estão nivelados e a slip ball está no meio. Isto é chamado de inherent sideslip. Figura 2-31. Para manter um voo pairado em uma altitude constante é necessário gerar sustentação e empuxo iguais ao peso do helicóptero e o arrasto gerado pelas pás do rotor. Drag Weight WeWW ight Lift Thrust B lade rotation Blade rotation Drift Tail rotor thrust Tail rotor downwash Torque Torque 2- 25 Efeito de Solo Ao pairar próximo ao solo ocorre um fenômeno co- nhecido como efeito de solo. Este efeito normalmente ocorre em alturas entre a superfície e um rotor de di- âmetro acima. The friction of the ground causes the downwash from the rotor to move outwards from the helicopter. Isto altera o movimento relativo do do- wnwash de puramente vertical para uma combinação de movimento vertical e horizontal. Conforme o fluxo de ar induzido através do disco rotor é reduzido pela fricção de superfície, o vetor de sustentação aumenta. Esta condição permite com que o ângulo da pá do ro- tor seja menor para a mesma quantidade de sustenta- ção, o que reduz o arrasto induzido. O efeito de solo também restringe a geração de vórtices na ponta da pá, pois o fluxo de ar para cima e para baixo faz com que uma parte maior da pá gere sustentação. Quando o helicóptero ganha altitude verticalmente sem velo- cidade para frente, o fluxo induzido não á mais res- trito e os vórtices da ponta da pá aumentam com a diminuição do fluxo de ar para fora. Como resultado o arrasto aumenta, o que significa um ângulo de direção maior, e necessita mais potência para mover o ar para baixo através do rotor. O efeito de solo está no seu máximo em condição sem vento sobre uma superfície firme e suave. Grama alta, terreno irregular e superfícies com água alteram o pa- drão do fluxo de ar, gerando um aumento nos vórtices do rotor. [Figura 2-33] Efeito Coriolis (Lei da Conservação de Mo- mento Angular) O efeito Coriolis também é referido como lei de con- servação de momento angular. Ele diz que o valor do momento angular de um corpo em rotação não muda a menos que seja aplicada uma força. Em outras pa- lavras, um corpo em rotação continua a girar com a mesma velocidade a menos que uma força externa seja aplicada para alterar a velocidade de rotação. O mo- mento angular é o momento de inércia (massa vezes distância a partir do centro da rotação ao quadrado) multiplicado pela velocidade de rotação. A alteração na velocidade angular, conhecido como aceleração e desaceleração angular ocorre conforme do corpo em rotação se move para mais perto ou para mais longe do eixo de rotação. A velocidade da massa em rota- ção aumenta ou diminui na proporção do quadrado do raio. Um bom exemplo deste princípio é um patinador de gelo girando. O patinador começa a rotação em um pé, com a outra perna e ambos os braços estendidos. A rotação do corpo do patinador é relativamente baixa. Quando o patinador recolhe ambos os braços e a perna estendida o momento de inércia (massa vezes raio ao quadrado) fica muito menor e o corpo gira quase mais rápido do que o olho humano é capaz de acompanhar. Para manter o momento angular constante (sem a apli- cação de força externa), a velocidade angular precisa aumentar. A pá do rotor girando sobre o hub do rotor possui momento angular. As the rotor begins to cone due to G-loading maneuvers, the diameter or the disk shrinks. Devido a conservação do momento angular, as pás continuam a se mover na mesma velocidade mesmo que as pontas das pás tenham uma distancia Figura 2-33. O rotor de cauda é feito para gerar empuxo na direção oposta ao torque. O empuxo gerado pelo rotor de cauda é suficiente para mover o helicóptero lateralmente. No wind hover Downwash pattern equidistant 360° Out of Ground Effect (OGE) In Ground Effect (IGE) Blade tip vortex Large blade tip vortex 2- 26 menor para percorrer devido ao diâmetro de disco re- duzido. Esta ação resulta no aumento do rpm do ro- tor. A maioria dos pilotos retém este aumento com um aumento no collective pitch. Conversely, as G-loading subsides and the rotor dist flattens out from the loss of G-load induced coning, as pontas das pás não tem dis- tância para percorrer na mesma velocidade. Esta ação resulta na redução do rpm do rotor. No entanto, se essa queda no rpm no rotor continua até o pondo em que ele diminui abaixo do rpm operacional, o sistema do controle do motor adicionam mais combustível/potên- cia para manter o rpm específico do motor. If the pilot does not reduce collective pitch as the disk unloads, the combination of engine compensation for the rpm slow down and the additional pitch as G-loading increases may result in exceeding the torque limitations or power the engines can produce. Voo Vertical O voo pairado é um elemento do voo vertical. Aumentar o AOA das pás do rotor (pitch) enquanto a velocidade do rotor é mantida constante gera uma sustentação adicio- nal e o helicóptero sobe. Diminuir o pitch faz com que o helicóptero desça. Em uma condição sem vendo, quando a sustentação e o empuxo são menores do que o peso e o arrasto, o helicóptero desce verticalmente. Se a sustenta- ção e o empuxo são maiores do que o peso e o arrasto, o helicóptero sobe verticalmente. [Figura 2-34] Voo para Frente Em um voo estável para frente sem alteração de veloci- dade do ar ou vertical, as quatro forças de sustentação, empuxo, arrasto e peso precisam estar em equilíbrio. Uma vez que o tip-path plane for inclinado para frente, a força total de sustentação-empuxo também é incli- nada para frente. Esta força pode ser dividida em dois componentes – sustentação atuando verticalmente para cima e o empuxo atuando horizontalmente na direção do voo. Além da sustentação e do empuxo, tem o peso (força que atua para baixo) e o arrasto (força oposta ao movimento do aerofólio através do ar). [Figura 2-35] Figura 2-35. A potência necessária para manter um voo em linha reta nivelado e com velocidade estabi- lizada. Em um voo em linha reta e nivelado para frente sem aceleração (direção e altitude constantes), a sustenta- ção é igual ao peso e o empuxo é igual ao arrasto. Se a sustentação excede o peso o helicóptero acelera verti- calmente até que as forças fiquem em equilíbrio. Se o empuxo é menor do que o arrasto o helicóptero dimi- nui até que as forças estejam em equilíbrio. Conforme o helicóptero anda para frente ele começa a perder altitude por causa da perda de sustentação conforme o empuxo é desviado para frente. No entanto, confor- me o helicóptero começa a acelerar, o sistema rotor fica mais eficiente devido ao aumento do fluxo de ar. Isto resulta em um excesso de potência do que o ne- cessário para pairar. A aceleração continuada gera um fluxo de ar ainda maior através do disco rotor e mais excesso de potência. Para manter o voo não acelerado, o piloto não precisa alterar a potência ou o movimento cíclico. Qualquer alteração do gênero faz com que o helicóptero suba ou desça. Quando se atinge o voo em linha reta nivelado o piloto deve observara potência (ajuste do torque) necessária e não fazer mais ajustes nos controles de voo. [Figura 2-36] Drag WeightWeWW ight Lift Thrust Vertical ascent Figura 2-34. Para subir verticalmente, é necessário gerar mais sustentação e empuxo para superar as forças de peso e arrasto. Helicopter movement Thrust Drag W eight Lift Resultant Resultant 2- 27 Figura 2-36. A alteração nos vetores de força resulta no movimento da aeronave. Sustentação Translacional A melhora na eficiência do rotor resultante do voo di- recional é chamada sustentação translacional. A efici- ência do sistema rotor pairado é altamente otimizado com cada nó de vento obtido pelo movimento hori- zontal da aeronave ou vento de superfície. Conforme o vento gerado pelo movimento da aeronave ou vento de superfície entra no sistema rotor, a turbulência e os vórtices são deixados para trás e o fluxo de ar se tor- na mais horizontal. Além disso o rotor de cauda fica com sua aerodinâmica mais eficiente durante a tran- sição de voo pairado para voo para frente. O empuxo translacional ocorre quando o rotor de cauda se torna mais aerodinamicamente eficiente durante a transi- ção de situação de voo pairado para voo para frente. Conforme o rotor de cauda funciona progressivamen- te com menos turbulência do que o ar, essa melhora de condição gera mais empuxo anti-torque, fazendo com que o nariz da aeronave dê uma guinada para a esquerda (com o rotor principal girando em sentido anti-horário) e fazendo com que o piloto aplique o pe- dal da direita (diminuição do AOA nas pás do rotor de cauda) em resposta. Além disso, durante este período a aeronave afeta os componentes horizontais do esta- bilizador encontrado na maioria dos helicópteros, o que tente a fazer com que o nariz do helicóptero fique mais nivelado. A Figura 2-37 e a Figura 2-38 mostram padrões de voo em diferentes velocidades e como o fluxo de ar afeta a eficiência do rotor de cauda. Sustentação Translacional Efetiva (ETL) While transitioning to forward flight at about 16–24 knots, the helicopter experiences effective translation- al lift (ETL). Conforme mencionado anteriormente, as pás do rotor se tornam mais eficientes a medida que a velocidade para frente aumenta. Entre 16-24 nós o sistema rotor excede completamente a circulação de velhos vórtices e começa a funcionar no ar relativa- mente parado. O fluxo de ar através do sistema rotor é mais horizontal, portanto o fluxo e o arrasto induzidos são reduzidos. O AOA é consequentemente aumenta- do, o que faz com que o sistema rotor opere com mais eficiência. Esta eficiência melhorada continua com a velocidade aumentada até que a melhor velocidade de ascensão seja alcançada, e o arrasto total atinja seu ponto mais baixo. P ow er r eq ui re d (h or se po w er ) Indicated airspeed (KIAS) 800 600 400 200 0 0 40 60 80 100 120 C Minimum power for level flight(VY) A B Maximum continuous level (horizontal) flight airspeed (VH) Maximum continuous power available Increasing power for decreasing airspeed Increasing power for decreasing airspeed Power re qu ire d to h ov er O G E Figura 2-37. Padrão de voo de 1-5 nós de velocidade para frente. Observe como o vórtice de vento para baixo começa a dissipar e o fluxo induzido para baixo através do sistema de rotor de cauda é mais horizontal. Downward velocity of air molecules used by aft section of rotor 1– 5 kn o ts 2- 28 Conforme a velocidade aumenta, a sustentação transla- cional se torna mais efetiva, o nariz sobe ou se inclina para cima e a aeronave rola para a direita. Os efeitos combinados da dissimetria da sustentação, gyroscopic precession e efeito do fluxo transverso geram essa ten- dência. É importante entender esses efeitos e antecipar sua correção. Uma vez que o helicóptero é transicional através do ETL, o piloto precisa aplicar uma entrada cíclica para frente e para esquerda para manter a atitude constante do disco rotor. [Figura 2-39] Dissimetria da Sustentação A dissimetria da sustentação é o diferencial de sus- tentação entre as metades de avanço e de retração do disco rotor gerados pela diferença da velocidade do fluxo de vento através de cada metade. Esta diferen- ça na sustentação faz com que o helicóptero fique in- controlável em qualquer situação diferente da de voo pairado em vento calmo. Devem haver meios de com- pensar, corrigir ou eliminar esta sustentação desigual para manter a simetria da sustentação. Quando o helicóptero se move através do ar, o fluxo de ar através do disco do rotor principal é diferente on the advancing side than on the retreating side. O vento relativo encontrado pela pá advancing é aumentada pela velocidade para frente do helicóptero, enquan- to que a velocidade do vento relativo que atua na pá retreating é reduzida pela velocidade. Desse modo, como resultado da velocidade do vento relativa a pá Figura 2-38. Padrão de fluxo de ar de 10-15 nós de velocidade. Nesta velocidade aumentada o fluxo de ar continua a ficar mais horizontal. O bordo de ataque do padrão downwash esta sendo superado e fica bem embaixo do nariz do helicóptero. Figura 2-39. A sustentação translacional efetiva é facilmente reconhecida em um voo através de uma vibração aerodinâmica induzida passageira e o aumento na performance do helicóptero. Figura 2-40. A velocidade da ponta da pá deste helicóptero é de aproximadamente 300 nós. Se o helicóptero estiver se movendo para frente a 100 nós, a velocidade do vento relativo no lado que está avançando é de 400 nós. No lado oposto é de apenas 200 nós. A diferença na velocidade gera a dissime- tria da sustentação. 10–15 knots Airflow pattern just prior to effective translational lift 16–24 knots No recirculation of air More horizontal flow of air Reduced induced flow increases angle of attack Tail rotor operates in relatively clean air Blade rotatio n B lad e rotation R el at iv e w in d Forward flight at 100 knots R el at iv e w in d Direction of Flight Advancing SideRetreating Side Blade tip speed plus helicopter speed (400 knots) Blade tip speed minus helicopter speed (200 knots) 2- 29 advancing do disco do rotor gera mais sustentação do que o lado retreating da pá. [Figura 2-40] Se esta condição pudesse existir, um helicóptero com rotação de pá do rotor principal no sentido anti-horário rolaria para a esquerda devido a diferença na susten- tação. Na verdade, as pás do rotor principal flap and feather automaticamente para equalizar a sustentação através do disco rotor. Os sistemas de rotor articula- dos, normalmente com três ou mais pás, incorporam uma ligação horizontal (flapping hinge) para permitir com que as pás individuais do rotor se movam ou flap up and down conforme elas giram. Um sistema rotor semirrígido (duas pás) utiliza um teetering hing, que permite com que as pás flap juntas. Quando uma pá flap up, a outra flap down. Conforme as pás do rotor atingem o advancing side do disco do rotor, elas atingem sua velocidade máxima em velocidade upward flapping. [Figura 2-41] quando a pá flaps upward, o ângulo entre a linha da corda e o ven- to relativo resultante diminui. Isto reduz o AOA, que reduz a quantidade de sustentação gerada pela pá. Na posição C, a pá do rotor está na sua velocidade máxima downward flapping. Devido ao downward flapping, o ângulo entre a linha da corda e o vento relativo resul- tante aumenta. Isto aumenta o AOA e consequente- mente a sustentação gerada pela pá. A combinação da blade flapping com o vento relativo lento atuando sobre a pá retreating normalmente li- mita a velocidade máxima para frente do helicóptero. Em uma velocidade para frente alta, a pá retreating es- Figura 2-42. Para compensar o blowback, move the cyclic para frente. O blowblock é mais acentuado em velo- cidades mais altas. Figura 2-41. The combined upward flapping (reduced lift) of the advancing blade and downward flapping (increasedlift) of the retreating blade equalizes lift across the main rotor disk counteracting dissymme- try of lift. Relative wind Angle of attack Angle of attack at 3 o’clock positionA Upflap velocity Resultant relative wind Chord line Angle of attack over noseB Resultant relative wind Chord line Angle of attack at 9 o’clock positionC Downflap velocity Resultant relative wind Chord line Angle of attack over tailD Resultant relative wind Chord line Bl ad e ro tation A B C D 2- 30 tola devido ao alto AOA e baixa velocidade do vento relativo. Esta situação é chamada de “retreating blade stall” e é evidenciada pelo ângulo do nariz inclinado para cima, vibração, e tendência a rolagem, normal- mente para a esquerda, em helicópteros com rotação de pá no sentido anti-horário. Os pilotos podem evitar retreating blade stall não exce- dendo a velocidade máxima. Esta velocidade é deter- minada por VNE e é indicada em uma placa e marcada no indicador de velocidade por uma linha vermelha. Durante o flapping aerodinâmico das pás do rotor conforme elas compensam a dissimetria da sustenta- ção, a advancing blade atinge seu deslocamento má- ximo upward flapping sobre o nariz e deslocamento flapping downward sobre a cauda. Isto faz com que o tip-path plane incline para trás e seja chamado de blowback. A Figura 2-42 mostra como o disco rotor é originalmente orientado with the front down follow- ing the initial cyclic input. As airspeed is gained and flapping eliminates dissymmetry of lift, the front of the disk comes up, and the back of the disk goes down. Esta reorientação do disco rotor altera a direção na qual o empuxo total do rotor atua, a velocidade para frente do helicóptero diminui, mas pode ser corrigida com o cyclic input. O piloto usa cyclic feathering para compensar a dissimetria da sustentação, permitindo com que ele controle a atitude do disco rotor. O cyclic feathering compensa a dissimetria da susten- tação (alteração do AOA) da seguinte maneira. Em um voo pairado uma sustentação uniforme é gerada em volta do sistema rotor com inclinação e AOA igual em todas as pás em todos os pontos do sistema ro- tor (desconsiderando a compensação pela tendência de tradução). O disco rotor é paralelo ao horizonte. Para desenvolver esta força de empuxo, o sistema rotor precisa ser inclinado na direção desejada para o movimento. O cyclic feathering altera o ângulo de incidência de maneira diferente ao redor do sistema rotor. O movimento cíclico para frente diminui o ân- gulo de incidência em uma parte do sistema rotor en- quanto aumenta o ângulo em outra parte. O bater de pás máximo para baixo sobre a cauda inclina tanto o disco rotor quanto o vetor de empuxo para frente. Para evitar a ocorrência de blowback o piloto precisa conti- nuamente mover o cíclico para frente conforme a velo- cidade do helicóptero aumenta. A Figura 2-42 ilustra as alterações de ângulos de inclinação conforme o cíclico é movido para frente a uma velocidade crescente. Em um voo pairado, o cíclico é centralizado e a inclina- ção do ângulo nas pás que recuam e que avançam é a mesma. Em velocidades baixas para frente moving the cyclic para frente reduz o ângulo pitch na pá de avan- ço e aumenta o ângulo pitch na pá de recuo. Isto gera uma leve inclinação no rotor. Em velocidades maiores para frente o piloto deve continuar a mover o cyclic para frente. Isto reduz o pitch angle na pá de avanço e aumenta o pitch angle na pá de recuo. Isto resulta em mais inclinação no rotor em velocidades mais baixas. O componente de sustentação horizontal (empuxo) gera velocidade maior no helicóptero. A velocidade do ar maior induz a batida das pás a manter a simetria da sustentação. A combinação de batida de pás com cyclic feathering mantém a simetria da sustentação e atitude desejada no sistema rotor e no helicóptero. Normal Powered Flight Autorotation Dire cti on of fli gh t Direction of flight Figura 2-43. Durante a auto rotação o fluxo relativo do vento permite com que as pás do rotor a girarem em sua velocidade normal. Na verdade as pás “flutuam” no seu plano rotacional. 2- 31 Auto Rotação A auto rotação é o estado de voo no qual o sistema rotor principal de um helicóptero é girado pela ação do ar se movendo através do rotor ao invés de ser mo- vido pelo rotor. Em um voo normal o ar é puxado para dentro do sistema rotor principal pela parte de cima e expelido pela parte de baixo, mas durante a auto rota- ção o ar se move para cima do sistema rotor de baixo para cima conforme o helicóptero desce. A auto rota- ção é permitida mecanicamente através de uma unida- de freewheeling, que é um special clutch mechanism que permite com que o rotor principal continue a girar mesmo que o motor não esteja em funcionamento. Se o motor falha, a unidade freewheeling automatica- mente disengages o motor do rotor principal permi- tindo que o rotor principal a girar livremente. Este é o meio pelo qual um helicóptero pode aterrissar com segurança em um evento de falha do motor. Conse- quentemente todos os helicópteros precisam demons- trar esta capacidade para ser certificado. [Figura 2-43] Rotorcraft Controls Conjunto do Prato Oscilante A função do prato oscilante é transmitir os controles do collective and cyclic controls para as pás do ro- tor principal. Ele consiste de duas partes principais: o prato oscilante estacionário e o prato oscilante rotati- vo. [Figura 2-44] O prato oscilante estacionário é montado ao redor do mastro do rotor principal e conectado nos controles cíclico e coletivo através de uma série de pushrods. Eles são travados por uma conexão antidrive mas é possível ser inclinado em todas as direções e se mover verticalmente. O prato oscilante rotativo é montado ao prato oscilante estacionário por uma uniball sleeve. It is connected to the mast by drive links e consegue girar com o maestro do rotor principal. Os dois pratos inclinam e deslizam para cima e para baixo como um conjunto. O prato oscilante rotativo é conectado ao pitch horns por pitch links. Pitch link Rotating swash plate Control rod Stationary swash plate Figura 2-44. Prato oscilante rotativo e estacionário. Figura 2-45. Raising the collective pitch control increases the pitch angle by the same amount on all blades. 2- 32 Increasing the throttle increases manifold pressure and rpm Lowering the collective pitch decreases manifold pressure and increases rpm Raising the collective pitch increases manifold pressure and decreases rpm Reducing the throttle decreases manifold pressure and rpm SolutionIf manifold pressure is and rpm is HIGH LOW LOW LOW LOW HIGH HIGH HIGH Existem três controles principais em um helicóptero que o piloto precisa usar durante o voo. Eles são o col- lective pitch control, cyclic pitch control e pedais an- ti-torque ou controles de rotor de cauda. Além desses, o piloto precisa também usar o controle de aceleração, que é montado diretamente ao controle de collective pitch para que o helicóptero voe. Collective Pitch Control O controle collective pitch fica localizado no lado esquerdo do assento do piloto e é operado pela mão esquerda do piloto. O collective é usado para alterar o ângulo de pitch de todas as pás do rotor principal simultaneamente ou coletivamente conforme diz o nome. Conforme o controle collective pitch é aumen- tado, há uma aumento igual no ângulo pitch de todas as pás do rotor, e conforme ele é diminuído, há uma diminuição simultânea do ângulo pitch. Isto é obti- do através de uma série de conexões mecânicas e a quantidade de movimento na collective lever deter- mina o quanto o pitch da pá altera. [Figura 2-45] An adjustable friction control helps prevent inadvertent collective pitch movement. Controle de Aceleração A função do acelerador é regular o rpm do motor. Se o sistema correlator ou gerenciador não mantém o rpm desejado quando o collective é subido ou baixado, ou se esses sistemasnão estão instalados o acelerador precisa ser movido manualmente com o twist grip para manter o rpm. O controle de aceleração é muito parecido com o de uma motocicleta, e funciona quase da mesma maneira. Girar o acelerador para a esquerda aumenta o rpm e girá- -lo para a direita diminui o rpm. [Figura 2-46] Figura 2-46. A twist grip throttle é normalmente mon- tado na ponta do collective lever. Em alguns helicóp- teros de turbine os aceleradores são montados no painel suspenso ou no piso da cabine. Gerenciador/Correlator O gerenciador é um dispositivo sensor que detecta o rpm do rotor e do motor e faz os ajustes necessários para manter o rpm do rotor constante. Uma vez que o rpm do rotor está ajustado para operações normais o gerenciador mantém o rpm constante e não tem ne- cessidade de fazer ajustes na aceleração. Os gerencia- dores são comuns em todos os helicópteros de turbi- na (já que é uma função do sistema do controle de combustível do motor da turbina), e usado em alguns helicópteros movidos a pistão. O correlator é uma conexão mecânica entre a alavanca do collective e o acelerador do motor. Quando a alavan- ca collective está levantada, a potencia automaticamente aumenta e quando ela é abaixada ela diminui. Este siste- ma mantém o rpm próximo ao valor desejado, mas ainda requer ajuste de aceleração para um controle preciso. Alguns helicópteros não tem correlators ou gerenciado- res e requerem a coordenação de todos os movimentos de aceleração e collective. Quando o collective é aumen- tado, a aceleração precisa ser diminuída. Quando o col- lective é abaixado, a aceleração precisa ser diminuída. Como em qualquer controle de aeronave, grandes ajustes de collective pitch ou aceleração precisam ser evitados. Todas as correções devem ser feitas com leve pressão. Em helicópteros a pistão, o collective pitch é o con- trole básico para a manifold pressure, e a aceleração é o controle básico para o rpm. No entanto o collective pitch control também influencia o rpm e o acelerador também influencia a pressão do manifold, portanto cada um é considerado ser um controle secundário of the other’s function. Tanto o tacômetro (indicador de rpm) e a válvula de manifold pressure precisam ser analisados para determinar qual controle para usar. A Figura 2-47 ilustra este relacionamento. Figura 2-47. Relação entre manifold pressure, rpm, collective e aceleração. Twist grip throttle 2- 33 Cyclic Pitch Control O cyclic pitch control é montado verticalmente a par- tir do piso da cabine, entre as pernas do piloto, ou, em alguns modelos, entre os dois assentos dos pilotos. [Figura 2-48] Este controle básico de voo permite ao piloto a voar o helicóptero em qualquer direção hori- zontal, para frente, para trás e para os lados. A força de sustentação total é sempre perpendicular ao tip- -path plane do rotor principal. A função do controle cyclic pitch é inclinar o tip-path plane na direção ho- rizontal desejada. O controle cíclico altera a direção desta força e controla a atitude e velocidade de voo do helicóptero. O disco rotor inclina na mesma direção na qual é mo- vido o controle de cyclic pitch. Se o cyclic é movido para frente o disco rotor inclina para frente, e se o cyclic é movido para trás o disco inclina para trás e assim por diante. Como o disco rotor atua como um gyro, as conexões mecânicas for the cyclic control rods ar rigged de tal modo que eles diminuem o ângu- lo pitch da pá do rotor aproximadamente 90º antes de alcançar a direção do deslocamento cíclico e aumenta o ângulo pitch da pá do rotor aproximadamente 90º aos passar pela direção do deslocamento. O aumento do ângulo pitch aumenta o AOA, e a diminuição do ângulo pitch diminui o AOA. Por exemplo, se o cyclic é movido para frente o AOA diminui conforme a pá do rotor passa pelo lado direito do helicóptero e au- menta no lado esquerdo. Isto resulta em uma deflexão máxima para baixo da pá do rotor na frente do helicóp- tero e uma deflexão máxima para cima na parte de trás dele, fazendo com que o disco rotor incline para frente. Pedais Anti-torque Os pedais anti-torque são localizados no piso da cabine nos pés do piloto. Eles controlam o pitch e, portanto, o empuxo das pás do rotor de cauda. [Figura 2-49] A Terceira Lei de Newton se aplica à fuselagem do heli- cóptero e interfere no modo como ela gira na direção contrária das pás do rotor principal a não ser que seja contra atacada e controlada. Para possibilitar o voo e compensar esse torque a maioria dos modelos de heli- cópteros possui um rotor de cauda anti-torque. Os pe- dais anti-torque permitem com que o piloto controle o pitch angle das pás do rotor de cauda que, em voo para frente faz com que o helicóptero mantenha in longitu- dinal trim e, enquanto estiver pairando, permite que o piloto execute um giro de 360º. Os pedais anti-torque são conectados ao pitch change mechanism no coman- do do rotor de cauda e fazem com que o pitch angle nas pás do rotor de cauda aumentem ou diminuam. Helicópteros que são feitos com rotores tandem não possuem rotor anti-torque. Estes helicópteros são projetados com os dois sistemas rotores girando em direções contrárias para contra-atacar o torque, ao in- vés de usar um rotor de cauda. Os pedais anti-torque direcionais são usados para o controle de direção da Cyclic pitch control Cyclic pitch control Figura 2-48. O controle cyclic pitch é pode ser monta- do verticalmente entre os joelhos do piloto ou em uma teetering bar a partir de um único cyclic localizado no centro do helicóptero. O cyclic pode pivot em todas as direções. Figura 2-49. Os pedais anti-torque compensam as alterações no torque and control heading in a hover. 2- 34 aeronave durante o voo e para taxiar para frente. Com o pedal direito empurrado para frente o disco rotor dianteiro inclina para a direita, enquanto que o disco rotor traseiro inclina para a esquerda. O oposto ocor- re quando o pedal esquerdo é empurrado para frente. Neste caso o disco rotor dianteiro inclina para a es- querda e o traseiro para a direita. As diferentes com- binações aplicadas aos pedais e ao cíclico permitem o helicóptero tandem girar andar para frente e para trás em um eixo vertical as well as pivoting about the Center of mass. Sistema Estabilizador Bell Stabilizer Bar System Arthur M. Young descobriu que a estabilidade poderia ser aumentada significantemente com a inclusão de uma barra estabilizadora perpendicular as duas pás. A barra estabilizadora tem pesos nas pontas que fa- zem com que fiquem relativamente estáveis no plano de rotação. A barra estabilizadora está conectada ao swash plate de maneira a reduzir o pitch rate. As duas pás podem bater como uma unidade e assim não exi- gem lag-lead hinges (o rotor inteiro reduz e acelera por volta). Os sistemas de duas pás exigem um único teetering hing and two coning hinges para permintir modest coning do disco rotor conforme o empuxo au- menta. A configuração é conhecida por vários nomes, incluindo painéis de Hiller, sistema Hiller, Sistema Bell-Hiller, e sistema flybar. Offset Flapping Hinge The offset flapping hinge is offset do centro do rotor hub e pode gerar momento de potência útil para controlar o helicóptero. A distância do hinge até o hub (the offset) multiplicado pela força gerada no hinge gera um mo- mento no hub. Fica evidente que quanto maior o offset, maior o momento para a mesma força gerada pela pá. O movimento do flapping é resultado da constante al- ternação de equilíbrio entre as forças de sustentação, centrífuga e de inércia. O subir e descer das pás são característicos na maioria dos helicópteros e é fre- quentemente comparado ao bater das asas de um pás- saro. O flappping hinge, juntamente com a flexibilida- de natural encontrada na maioria das pás faz com que elas droop consideravelmente quando o helicóptero está em repouso e o rotor não está girando. Durante o voo é a rigidez necessária é fornecida pela potência daforça centrífuga que resulta da rotação das pás. Esta força pulls outward a partir da ponta, enrijecendo a pá, e é o único fator que a impede de dobrar. .Sistema de Aumento de Estabilidade (SAS) Alguns helicópteros possuem sistemas de aumento de estabilidade (SAS) para ajudar a estabilizar o helicóp- tero durante o voo e quando estiver pairando. O mais simples destes sistemas é um sistema de force trim, que utiliza um magnetic clutch e molas para segurar o controle cíclico na posição na qual ela é liberada. Sis- temas mais avançados utilizam acionadores elétricos que make inputs to the hydraulic servos. Estes servos recebem comandos de controle a partir de um computa- dor que percebe o comportamento do helicóptero. Outros inputs como heading, speed, altitude e informação de na- vegação podem ser fornecidas ao computador a partir de um sistema de piloto automático. O SAS pode ser over- riden ou desconectado pelo piloto a qualquer momento. O SAS reduz a carga de trabalho do piloto, pois me- lhora a harmonia dos controles básicos da aeronave e diminui disturbances. Estes sistemas são muito úteis quando se exige do piloto que execute outras tarefas como sling loading e operações de busca e resgate. Vibração do Helicóptero Os parágrafos seguintes descrevem os vários tipos de vibrações. A Figura 2-50 mostra os níveis gerais nos quais as frequências estão divididas. Vibração de Frequencia Extremamente Baixa Extrema A vibração de frequência extremamente baixa está li- mitada ao pylon rock. O rocking do pylon (de dois a três ciclos por segundo) é inerente ao rotor, mastro e sistema de transmissão. Para evitar que a vibração atinja níveis mais perceptíveis, é colocado um trans- mission mount dampening para absorver o rocking. Figura 2-50. Diversos tipos de vibração em helicópteros. Vibração de Baixa Frequência As vibrações de baixa frequência (1/rev e 2/rev) são geradas pelo próprio rotor. As vibrações 1/rev são de dois tipos básicos: vertical ou lateral. Uma vibração de 1/rev é gerada simplesmente quando uma pá pro- voca mais sustentação em um determinado ponto do que outra pá no mesmo ponto. Helicopter Vibration Types Frequency Level Extreme low frequency Low frequency Medium frequency High frequency Less than 1/rev PYLON ROCK 1/rev or 2/rev type vibration Generally 4, 5, or 6/rev Tail rotor speed or faster Vibration 2- 35 Vibração de Média Frequência As vibrações de baixa frequência (1/rev e 2/rev) é ou- tra vibração inerente à maioria dos rotores. O aumen- to no nível destas vibrações é gerado por uma altera- ção na capacidade da fuselagem de absorver vibração, ou a perda de algum componente como os skids, que vibram naquela frequência. Vibração de Alta Frequência As vibrações de alta frequência podem ser geradas por qualquer coisa no helicóptero que gire ou vibre à velocidades extremamente altas. As causas mais ób- vias e comuns são: loose elevator linkage at swashpla- te horn, loose elevator, or tail rotor balance and track. Percurso de Rotação de Pás O percurso de rotação é o processo que determina as posições das pontas das pás do rotor em relação uma à outra enquanto que a cabeça do rotor está girando, e determinar as correções necessárias para manter estas posições dentro da tolerância. As pás devem girar o mais próximo possível umas das outras. O objetivo do percurso de rotação das pás é trazer as pontas de todas as pás para o mesmo plano de rotação através do ciclo total de rotação. Os próximos parágrafos explicam os diversos métodos de percurso de rotação de pás. Bandeira e Poste O método bandeira e poste, ilustrado na Figura 2-51, mostra as posições relativas das pás do rotor. As pon- tas das pás são marcadas com um giz ou lápis, sendo cada ponta com uma cor diferente para que fique fácil determinar a relação entre as pás. Este método pode ser usado em todos os tipos de helicópteros que não tenham propulsão a jato nas pás. Para procedimentos específicos verifique o manual de manutenção. BLADE 7 0° to 80° Curtain Pole Line parallel to longitudinal axis of helicopter Leading edge Position of chalk mark (approximately 2 inches long) Curtain Blade Pole Handle Pole Curtain 1/2" max spread (typical) Approximate position of chalk marks Figura 2-51. Percurso de rotação de pás pelo método bandeira e poste. Figura 2-52. Balancer/Phazor. BALANCER MODEL 177M-6A DOUBLE FUNCTION A Channel B TEST PUSH FOR SCALE 2 TRACK A B COMMON MAGNETIC PICKUP X1 X10 X100 RPM RANGE RPM TONE PHAZOR 12 6 39 1 2 4 57 8 10 11 Meter Band-pass filter Phase meter 2- 36 Rastreador de Pás Eletrônico O rastreador de pás eletrônico mais comum consis- te de um Balancer/Phazor, Strobex Tracker, and Vi- brex Tester. [Figuras 2-52 a 2-54] O rastreador de pás Strobex permite o rastreamento da pá de dentro ou de fora do helicóptero enquanto ele estiver em solo ou de dentro do helicóptero quando ele estiver em voo. O sistema utiliza um raio de luz altamente concentrada iluminando na sequencia com a rotação das pás prin- cipais de maneira com que um ponto fixo nas pontas das pás pareça estar parado. Cada pá é identificada com um número elongated retroflexive colado ou ane- xado a parte de baixo da pá em uma localização uni- forme. Quando visto de dentro do helicóptero esses números aparecem normais. O rastreamento pode ser realizado with tracking tip cap reflectors e uma luz estrobo. Os tip caps são temporariamente anexados a ponta de cada pá. A alta intensidade da luz estrobo irradia no mesmo tempo das pás em movimento. A luz estrobo opera a partir do sistema elétrico do helicóp- tero. Ao observar a reflected tip cap image é possível ver o plano em que a pá está girando. O rastreamento é realizado em uma sequencia de quatro passo: rastre- amento a partir do solo, verificação em voo pairado, rastreamento em voo para frente e ajuste de rpm em auto rotação. Rastreamento do Rotor de Cauda Os seguintes parágrafos explicam os métodos de mar- cação e eletrônico para rastreamento de rotor de cauda. Método de Marcação Os procedimentos para rastrear o rotor de cauda pelo método de marcação, conforme mostra a Figura 2-55, são os seguintes: • Após a substituição ou instalação de um ro- tor de cauda, pás ou sistema de pitch change, verifique o rigging do rotor de cauda e o per- curso das pás do rotor. Tail rotor tip clearance RPM STROBEX MODEL 135M-11 Strobe flash tube RPM dial Figura 2-53. Strobex tracker. Figura 2-55. Rastreamento do rotor de cauda. Figura 2-54. Vibrex tracker. TESTER Interrupter plate Motor 2- 37 shall be set before tracking and checked again after tracking. • O rastreamento com a luz estrobo também pode ser usado. As instruções para uso são fornecidas com o dispositivo. Coloque a peça de mangueira de borracha macia de seis po- legadas na ponta de um pine stick ou outro instrumento flexível de ½ X ½. Cubra a man- gueira de borracha com azul da Prússia ou outro colorante similar dissolvível em óleo. OBSERVAÇÃO: Ground run-up pode ser executa- do somente por pessoal autorizado. Acione o motor de acordo com o indicado no manual de manutenção. Mantenha o motor em funcionamento com os pedais da posição neutra. Coloque o dispositivo de marcação na parte de baixo do tail boom assembly. Coloque len- tamente o dispositivo de marcação no disco do rotor de cauda aproximadamente uma polegada da ponta. Quando a pá próxima for marcada pare o motor e deixe o rotor parar. Repita este procedimento até que o tra- cking mark atravesse para o outro lado da pá, então ex- tend pitch control link of unmarked blade one half turn. Método Eletrônico The electronic Vibrex balancing and tracking kit is housed in a carrying case and consists of a Model 177M-6A Balancer, a Model 135M-11 Strobex, track and balance charts, an accelerometer, cables, and at- taching brackets. The Vibrex balancing kit is used to measure and indi- cate the level of vibration induced bythe main rotor and tail rotor of a helicopter. The Vibrex analyzes the vibration induced by out-of-track or out-of-balance rotors, and then by plotting vibration amplitude and clock angle on a chart the amount and location of ro- tor track or weight change is determined. In addition, the Vibrex is used in troubleshooting by measuring the vibration levels and frequencies or rpm of unkno- wn disturbances. Armazenagem e Conservação das Pás do Rotor Para melhor armazenar e conservar as pás do rotor siga os seguintes requisitos: • Condene, desmilitarize e descarte qualquer pá que tenha sofrido algum dano irreparável. • Restaure todos os orifícios da pá, como es- tragos causados por árvores ou outro corpo estranho (FOD) para proteger o interior da pá contra a umidade e corrosão. • Remova completamente objetos estranhos da superfície total da pá com sabão neutro e água. • Proteja as superfícies erodidas externas das pás com um revestimento de anticorrosivo ou primer coating. • Proteja o blade main bolt hole bushing, drag brace retentiion bolt hole bushing e qualquer outra área de metal exposta (ex. grip and drag pads) com um revestimento anticorrosivo. • Secure blade to shock-mounted support and secure container lid. • Place copy of manufacturer’s blade records, containing information required by Title 14 of the Code of Federal Regulations (14 CFR) section 91.417(a)(2)(ii), and any other blade records in a waterproof bag and insert into container record tube. • Obliterate old markings from the container that pertained to the original shipment or to the original item it contained. Stencil the bla- de National Stock Number (NSN), model, and serial number, as applicable, on the outsi- de of the container. Sistemas Propulsores do Helicóptero Conjunto propulsor Os dos tipos de motor mais comuns usados em heli- cópteros são o motor a pistão e a turbina. Os moto- res a pistão são normalmente usados em helicópteros menores. A maioria dos helicópteros de treinamento possuem motores a pistão, pois sua operação é relati- vamente simples e não onerosa. Os motores à turbina são mais potentes e são usados em uma grande va- riedade de helicópteros. Eles geram uma quantidade grande de potência em relação ao seu tamanho mas são normalmente mais caros de serem operados. Motor a Pistão O motor a pistão consiste de uma série de pistões co- nectados a um eixo rotor. Os pistões se movem para cima e para baixo e o eixo gira. O nome motor a pistão deriva do movimento para frente e para trás das duas partes internas. O motor de quatro tempos é o tipo mais comum e corresponde aos quatro diferentes ciclos que o motor executa para gerar potência. [Figura 2-56] 2- 38 Quando o pistão se move para fora da cabeça do ci- lindro no tempo de tomada, a válvula de tomada se abre e uma mistura de combustível e ar é sugada para a câmara de combustão. Conforme o cilindro se mo- vimenta em direção a cabeça do cilindro, a válvula de tomada fecha e a mistura de combustível e ar é com- primida. Quando a compressão está quase finalizada a vela é acionada e a mistura comprimida é acionada para iniciar o tempo da potência. A rápida expansão dos gases do queimador da mistura de combustível e ar afasta o pistão da cabeça do cilindro, fornecendo potência para girar o eixo. O pistão então se move em direção a cabeça do cilindro na exaustão onde os gases queimados são expelidos através de uma vál- vula de exaustão. Quando o motor é operado em uma velocidade baixa, o ciclo de quatro tempos ocorre al- gumas centenas de vezes por minuto. Em um motor de quatro cilindros cada cilindro opera em um tempo diferente. A rotação contínua do eixo é mantida pela alternância de tempo precisa das fases de expansão em cada cilindro. Turbina A turbina a gás instalada na maioria dos helicópteros é feita de um compressor, uma câmara de combustão, uma turbina e um accessory gearbox assembly. O compressor envia ar filtrado para dentro da plenum chamber e o comprime. O ar comprimido é direcionado para o setor de combustão através de tubos de descarga onde o combustível atomizado é injetado. A mistura de 1. Intake 2. Compression 3. Power 4. Exhaust Intake valve Spark plug Exhaust valve Piston Crankshaft Connecting rod Figura 2-56. As setas indicam a direção do movimento do eixo e do pistão durante o ciclo de quatro tempos. Output Shaft Air inlet Compression Section Turbine Section Combustion SectionGearbox Section Inlet air Compressor discharge air Combustion gases Exhaust gases Combustion liner Exhaust air outlet Compressor rotor Fuel nozzle Igniter plug N1 RotorN2 Rotor Stator Gear Figura 2-57. Muitos helicópteros usam um turboshaft engine para comandar os sistemas rotor e de transmissão principais. A principal diferença entre um motor turboshaft e turbojet é que a maior parte da energia produzida pela expansão dos gases é usada para comandar uma turbina ou invés de gerar empuxo através da emissão de gases. 2- 39 combustível e ar é acionada e expandida. Este gás da combustão é então forçado através de uma série de rodas de turbina, fazendo-as girar. Estas rodas de turbina enviam potência para o compressor do motor e para o accessory gearbox. A potência é fornecida ao rotor principal e para o rotor de cauda através de uma unidade independente que é conectada ao accessory gearbox power output gear shaft. O gás da combustão e finalmente expelido através de uma exhaust outlet. [Figura 2-57] Sistema de Transmissão O sistema de transmissão transfere potência do mo- tor para o rotor principal, para o rotor de cauda e ou- tros accessories durante condições normais de voo. Os principais componentes do sistema de transmis- são são a transmissão do rotor principal, o sistema de comando do rotor de cauda, embreagem, e unidade independente. A unidade independente ou autorotati- ve clutch faz com que a transmissão do rotor princi- pal direcione o eixo de comando do rotor de cauda durante a autorrotação. As transmissões do helicóp- tero são normalmente lubrificadas e resfriadas com sua própria reserva de óleo. Há um indicador visual para que o nível do óleo possa ser verificado. Algumas transmissões possuem chips detectores localizados no reservatório. Estes detectores são conectados a luzes de alerta localizadas no painel de instrumentos do piloto que se acendem quando há um problema interno. Os chips detectores em helicópteros modernos possuem a capacidade de “queimar” para tentar corrigir a situação sem que seja necessária a ação do piloto. Se o problema não puder ser corrigido por si o piloto precisa recorrer aos procedimentos de emergência do helicóptero. Transmissão do Rotor Principal A função básica da transmissão do rotor principal é reduzir a saída de rpm do motor para um rpm ideal. Esta redução é diferente para os diversos modelos de helicópteros. Como um exemplo vamos supor que a rpm do motor de um helicóptero em particular é de 2.700. a velocidade do rotor de 450 rpm requer uma redução de 6:1. Uma redução de 9:1 significaria que o rotor iria girar a 300 rpm. A maioria dos helicópteros usa um tacômetro de duas agulhas ou um instrumento de escala vertical para mostrar ambas as rpm do motor e do rotor ou uma porcentagem da rpm do rotor e do motor. O indicador de rpm do rotor normalmente é usa- do somente durante o engate da embreagem ao monitor de aceleração do rotor, e em autorrotação a manter a rpm dentro dos limites indicados. [Figura 2-58] Figura 2-58. Existem vários tipos de tacômetros de duas agulhas. Porém, quando as agulhas estão so- brepostas ou casadas, a razão da rpm do motor é a mesma da redução da marcha. Em helicópteros com motores montados horizontal- mente, outra função da transmissão do rotor principal é alternar o eixo de rotação do eixo horizontal do mo- tor ao eixo vertical do rotor. [Figura 2-59] Figura 2-59. The main rotor transmission and gearbox reduce engine output rpm to optimum rotor rpmand change the axis of rotation of the engine output shaft to vertical axis for the rotor shaft. 110 100 90 80 70 60 50 110 100 90 80 70 60 50 E R % RPM % RPM NR NP 120 110 105 100 95 90 80 70 60 40 0 RPM X100 ROTOR ENGINE 2 3 4 51 0 25 30 5 10 40 20 15 35R X 0 X R ROTOR PEEVER TURBINEA PERCENT RPM 0 70 30 10 40 110 60 50 20 80 90 100 120 C P 0 R EEE R T Gearbox Main transmission to engine Main rotor Antitorque rotor 2- 40 Embreagem Em um avião comum o motor e o propulsor estão permanentemente conectados. No entanto, em um helicóptero há uma relação diferente entre o motor e o rotor. Devido ao maior peso do rotor em relação à potência do motor, em comparação com o peso de um propulsor e potência de um avião, o rotor precisa ser desconectado do motor quando acionado. A embrea- gem permite com que o motor seja acionado e gradu- almente absorva a carga do rotor. Em motores de turbina livre não há embreagem, já que o gás gerado na turbina é desconectado da turbina de potência. Quando o motor é acionado, há pouca resistência da turbina de potência. Isto faz com que o gás gerado na turbina acelere a uma velocidade normal sem que a carga da transmissão e o sistema rotor o arrastem para baixo. Conforme a pressão do gás aumenta dentro da turbina de potência, as pás do rotor começam a girar, primeiro lentamente e então gradualmente aceleram até o rpm normal de operação. Em helicópteros reciprocating os dois tipos de embre- agem principais são a centrífuga e a de correia. Embreagem Centrífuga Uma embreagem centrífuga é constituída de um con- junto interno e um tambor externo. O conjunto inter- no, que está conectado ao eixo de comando do motor, consiste de sapatas revestidas com o material pareci- do aos dos freios automotivos. Em velocidades bai- xas, as molas seguram as sapatas para que não façam contato com o tambor externo, que está conectado ao eixo de entrada da transmissão. Conforme a veloci- dade do motor aumenta, a força centrífuga faz com que as sapatas da embreagem se movam para fora e comecem a deslizar contra o tambor externo. O eixo de entrada da transmissão começa a girar, fazendo o rotor girar, primeiro lentamente e gradualmente mais rápido conforme a fricção aumenta entre as sapatas da embreagem e o tambor da transmissão. Conforme a velocidade do rotor aumenta, a agulha do tacômetro do rotor mostra um aumento movendo-se em dire- ção da agulha o tacômetro do motor. Quando as duas agulhas estão sobrepostas o motor e o rotor estão em sincronia, indicando que a embreagem foi totalmente engatada e não há deslizamento das sapatas. Embreagem de Correia Alguns helicópteros usam comando por correia para transmitir a potência do motor para a transmissão. Um comando de correia consiste de uma polia mais baixa conectada ao motor e uma polia mais alta conectada ao eixo de entrada do transmissor, uma correia ou uma série de correias em V, e algum meio de aplicação de tensão as correias. As correias repousam livremente sobre as polias superior e inferior quando não há ten- são. Isto faz com que o motor possa ser acionado sem qualquer carga da transmissão. Uma vez que o motor está em funcionamento, a tensão nas correias come- çam a aumentar gradualmente. Quando as agulhas dos tacômetros do rotor e do motor estiverem sobrepostas, o rotor e o motor estão em sincronia, e a embreagem está totalmente engatada. As vantagens deste sistema incluem o isolamento da vibração, manutenção sim- ples e a capacidade de ligar e esquentar o motor sem acionar a turbina. Unidade Independente Uma vez que o levante em um helicóptero é gerado pela rotação de aerofólios, estes aerofólios precisam estar livres para girar se o motor falhar. A unidade in- dependente desconecta automaticamente o motor do rotor principal quando a rpm do motor é inferior a rpm do rotor principal. Isto faz com que o rotor principal e o rotor de cauda continuem a girar em velocidades de voo normais. O conjunto de unidade independen- te mais comum consiste de um one-way sprag clutch localizado entre a transmissão do motor e do rotor principal. Ela normalmente está localizada na polia superior em um helicóptero a pistão ou montada na accessory gearbox no helicóptero de turbina. Quando o motor está comandando o rotor, as superfícies in- clinadas na sprag clutch força os rolamentos contra o tambor externo. Isto evita que o motor exceda a rpm de transmissão. Se o motor falhar, o rolamentos se movem para dentro, fazendo com que o tambor exter- no exceda a velocidade na parte interna. A transmis- são pode então exceder a velocidade do motor. Nesta condição, a velocidade do motor é menor do que a do sistema de comando, e o helicóptero fica em um estado de autorrotação. Montagem do Avião e Rigging A montagem básica de uma aeronave certificada é normalmente realizada pelo fabricante na fábrica. Na montagem estão incluídas a união da maioria dos com- ponentes, como a fuselagem, empenagem, setores da asa, naceles, trem de pouso, e instalação do conjunto propulsor. Preso a asa e a empenagem estão as superfí- cies básicas de controle de voo, incluindo ailerons, ele- vators e leme. Além desses, a instalação de superfícies auxiliares de controle de voo incluem os flaps, spoilers, speed brakes, slats e flaps do bordo de ataque. 2- 41 A montagem de uma aeronave fora das instalações do fabricante é normalmente limitada a aeronaves de pequeno porte ou experimentais ou amadoras. Normal- mente, após uma manutenção maior, conserto ou alte- ração, a remontagem de uma aeronave pode incluir a recolocação das asas à fuselagem, balanceamento e ins- talação de superfícies de controle de voo, instalação de trem de pouso e instalação de conjunto(s) propulsor(es). Balanceamento das Superfícies de Controle Esta seção é apresentada apenas para fins de familia- rização. As instruções explícitas para balanceamento das superfícies de controle são dadas nos manuais de manutenção dos fabricantes para cada aeronave em particular e precisam ser rigorosamente seguidas. Sempre que o conserto em uma superfície de controle adiciona peso na frente ou atrás da hinge center line, a superfície de controle precisa ser rebalanceada. Quan- do uma aeronave é repintada, o balanceamento da su- perfície precisa ser verificado. Qualquer superfície de controle que está fora de balanceamento torna-se instável e não consegue permanecer em posição stre- amlined durante o voo normal. Por exemplo, um ai- leron que está mais pesado no bordo de fuga se move para baixo quando a asa desvia para cima, e para cima quando a asa desvia para baixo. Essa condição pode causar manobras violentas e inesperadas da aeronave. Em casos extremos, fluttering and buffeting pode de- senvolver até o nível em que cause a perda completa da aeronave. O rebalanceamento das superfícies de controle envol- vem tanto o balanceamento estático quanto o dinâmi- co. Uma superfície de controle que está estaticamente balanceada também está dinamicamente balanceada. Balanceamento Estático O balanceamento estático é a tendência de um objeto a permanecer parado quando apoiado pelo seu próprio CG. Existem duas maneiras em que uma superfície de controle pode ficar fora de balanceamento estático. Elas são chamadas de underbalance e overbalance. Quando uma superfície de controle é montada sobre uma base balanceada, o curso no sentido para baixo do bordo de fuga na horizontal indica underbalance. Alguns fabricantes indicam esta condição com um si- nal de mais (+). Um movimento para cima do bordo de fuga acima da posição horizontal indica overba- lance, e é designado por um sinal de menos (-). Estes sinais mostram a necessidade de mais ou menos peso na área correta para alcançar o balanceamento da su- perfície de controle, conforme mostra a Figura 2-60. A condição de cauda pesada (static underbalance) causa uma performance de voo indesejada e não per- mitida normalmente.Melhores operações de voo são obtidas nose-heavy static overbalance. A maioria dos fabricantes defendem a existência de superfícies de controle de nose-heavy. Balanceamento Dinâmico O balanceamento dinâmico é a condição de um corpo em rotação onde todas as forças rotativas estão equi- libradas em si de maneira com que não há vibração enquanto o corpo estiver em movimento. O balancea- mento dinâmico em relação as superfícies de controle é um esforço para manter o balanceamento quando as superfícies de controle são submetidas ao movimento na aeronave em voo. Isso envolve a colocação de pe- sos em locais precisos ao longo da extensão da super- fície. A localização dos pesos é, na maioria dos casos, para frente o hinge center line. Procedimentos de Rebalanceamento Reparos à superfície de controle ou seus tabs nor- malmente aumenta o peso para frente da hinge center line, exigindo o rebalanceamento estático do sistema de superfície de controle e dos tabs. As superfícies de Plus ( + ) condition Minus ( − ) condition Balance condition Plus ( + ) condition Chord line Tail-down underbalance Chord line Nose-down overbalance Chord line Level-horizontal position Figura 2-60. Balanceamento estático de superfície de controle. 2- 42 controle a serem rebalanceadas precisam ser removi- das da aeronave e apoiadas, a partir dos seus dois pon- tos, em um suporte, macaco ou apoios [Figure 2-61] Os trim tabs na superfície devem estar em uma posi- ção neutra quando as superfícies de controle são mon- tadas no suporte. O suporte precisa estar nivelado e estar posicionado em uma área livre de correntes de ar. A condição de balanceamento é determinada pelo comportamento do bordo de fuga quando a superfície é suspendida a partir dos seus hinge points. Qualquer fricção excessiva resulta em uma falsa reação de over- balance ou underbalance da superfície. Ao instalar superfícies de controle em um suporte ou macaco, a posição neutra deve ser estabelecida com a linha da corda da superfície na posição horizontal. Utilize um bubble protractor para determinar a posi- ção neutra antes seguir com os procedimentos de ba- lanceamento. [Figura 2-62] Algumas vezes uma verificação visual é o suficiente para determinar se a superfície está balanceada ou não. Qualquer trim tabs ou outros conjuntos que permane- cem na superfície durante os procedimentos de balan- ceamento devem estar bem posicionados. Se qualquer conjunto ou peças precisam ser removidos durante o balanceamento, eles precisam ser removidos. Métodos de Rebalanceamento Diversos métodos de balanceamento (rebalanceamen- to) de superfícies de controle são usados por diversos fabricantes de aeronaves. Os mais comuns são o mé- todo de cálculo, o método de escala e o método de balance beam. O método de cálculo para o balanceamento de uma superfície de controle possui uma vantagem sobre os outros métodos, pois ele pode ser executado sem a remoção da superfície da aeronave. Com o método de cálculo o peso do material da área consertada e o peso dos materiais usados para realizar o conserto precisam ser conhecidos. Subtraia o peso removido do peso adicionado para obter o ganho líquido de peso na superfície. A distância da hinge center line até o centro das áreas consertadas é então medida em pole- gadas. Esta distância precisa ser determinada o mais próximo de um centésimo de polegada. [Figura 2-63] O próximo passo é multiplicar a distância vezes o peso líquido do conserto, o que dá um resultado em polegadas-libras (in-lb). Se o resultado in-lb do cál- culo fica dentro da tolerância especificada, a superfí- cie de controle é considerada balanceada. Se não está dentro deste limite consulte o manual de manutenção do fabricante para verificar os pesos necessários, ma- terial a ser usado para os pesos, desenho para confec- Outboard hinge fitting Inboard hinge fitting Support stand Hinge center line Bubble protractor Chord line Figura 2-61. Apoios para balanceamento fabricados localmente. Figura 2-62. Estabelecer uma posição neutra da superfície de controle. 2- 43 ção e locais de instalação dos pesos adicionais. O método de balanceamento por escala de uma superfí- cie de controle requer o uso de uma escala graduada em centésimos de libra. Também são necessários suportes ou macacos para a superfície. A Figura 2-64 ilustra uma superfície de controle montada para fins de balancea- mento. A utilização do método de escala exige a remo- ção das superfícies de controle da aeronave. O método de balance beam é usado pelas empresas Cessna e Piper. Este método requer que uma ferra- menta especializada seja fabricada localmente. O ma- nual de manutenção do fabricante fornece instruções específicas e dimensões para fabricar a ferramenta. Estando a superfície de controle colocada nos supor- tes de nível, o peso necessário para balancear a super- fície é estabelecido através do deslizamento do peso no beam. O manual de manutenção indica onde deve ser o ponto de equilíbrio. Se a superfície estiver fora da tolerância, o manual explica onde colocar o peso para trazê-lo para dentro dos limites toleráveis. Fabricantes de aeronaves utilizam materiais diferentes para balancear superfícies de controle, sendo os mais comuns o chumbo e o aço. Fabricantes de aeronaves maiores podem usar urânio empobrecido por ter uma massa maior do que a do chumbo. Isto permite aos contrapesos serem menores, mantendo o mesmo peso. O manuseio do urânio deve ser feito observando cui- dados específicos em relação à segurança, pois o ma- terial é radioativo. É preciso verificar e seguir todas as instruções e tomar todas as precauções ao manusear os pesos. Aircraft Rigging Aircraft Rigging é o ajuste e curso dos controles de voo móveis que são presos às superfícies maiores da aeronave, como asas e estabilizador vertical e hori- zontal. Ailerons são colocados nas asas, elevators são colocados no estabilizador horizontal e o leme é colocado no estabilizador vertical. Rigging também envolve o ajuste dos cabos de tensão, limites de movi- mento dos controles de voo e travas de curso. Além dos controles de voo, o rigging também é exe- cutado em diversos componentes incluindo os contro- les do motor, cabine de voo e peças componentes do trem de pouso retrátil. Rigging também inclui a se- gurança of the attaching hardware utilizando diversos tipos de cotter pins, locknuts ou safety wire. Especificações do Rigging Certificado de Tipo (TCDS) O Certificado de Tipo (TCDS - Type Certificate Data Sheet) é a descrição formal de uma aeronave, motor ou propulsor. Ele é emitido pela Federação da Aviação (FAA - Federal Aviation Administration) que determi- na se um produto atende às exigências para receber a certificação, de acordo com a CFR 14. Ela lista as limitações e informações necessárias por tipo de cer- tificação, incluindo limites de velocidade de voo, li- mites de peso, movimentos de superfície de controle, constituição e modelo do motor, tripulação mínima, tipo de combustível, limites de empuxo, limites de rpm, etc., e os diversos componentes possíveis para a instalação no produto. Figura 2-63. Medição pelo método de cálculo. Figura 2-64. Balanceamento. Hinge center line Center of repair area Measurement in inches Chord line Rudder Adjustable support Trim tab Bubble protractor Hinge center line Mounting bracket Support stand Weight scale 2- 44 Manual de Manutenção O manual de manutenção é desenvolvido pelo fabri- cante do produto e fornece os procedimentos aceitá- veis e recomendáveis a serem seguidos na manuten- ção e reparo do produto. Devido a regulamentações é necessário que as instruções do manual do fabricante sejam seguidas por pessoal de manutenção. A seção de Limitações do manual lista a “vida útil” do produto ou de seus componentes que precisam ser verificadas durante as inspeções e manutenção. Manual de Reparo Estrutural (SRM) O manual de reparo estrutura é desenvolvido pelode- partamento de engenharia do fabricante para ser usa- do como um guia para auxiliar no conserto de danos comuns a determinadas estruturas da aeronave. Ele traz informações quanto a reparos aceitáveis de deter- minadas seções da aeronave. Informações de Serviço do Fabricante As informações fornecidas pelo fabricante podem ser emitidas na forma de boletins, instruções de serviço, boletins de serviço, cartas de serviço, etc., que o fabri- cante publica para dar instruções relativas a melhorias do produto. As instruções de serviço podem incluir a recomendação de uma modificação ou reparo que an- tecede a emissão de um Airworthiness Directive (AD). As cartas de serviço podem oferecer procedimentos mais detalhados ou revisão de seções dos manuais de manutenção. Eles também podem incluir instruções para a instalação ou conserto de equipamentos opcio- nais, não listados no TCDS. Montagem do Avião Instalação do Aileron O livro de manutenção e peças ilustradas do fabrican- te precisa ser seguido para assegurar que os procedi- mentos e ferramentas corretos são usados para a insta- lação de superfícies de controle. Todas as superfícies de controle exigem que sejam instalados hardware, spacers and bearings para assegurar que as superfícies não jam ou não danifiquem durante sua movimenta- ção. Depois que o aileron foi conectado ao flight deck controls é necessário inspecionar para garantir que os cables/push-pull rods estão devidamente direciona- dos. Quando for instalado um balance cable, verifi- que se sua fixação e operação estão adequadas para determinar se os ailerons estão se movimentando na direção correta. Instalação do Flap O desenho, instalação e sistemas que operam os flaps são tão diversos quanto os modelos de aviões em que são instalados. Como em qualquer sistema de uma aeronave em particular, o manual de manutenção do fabricante e livro ilustrado das peças precisa ser se- guido para assegurar que estão sendo utilizados os procedimentos e peças corretos. Os sistemas de flap simples são normalmente operados manualmente por cabos e/ou tubos de torque. Muitos dos projetos de aviões menores possuem flaps acionados por tubos de torque e correntes através da gear box driven através de um motor elétrico. Instalação da Empenagem A empenagem é o estabilizador horizontal e vertical que não é instalado ou removido a menos que a aero- nave esteja danificada. Os elevators, lemes e stabila- tors são rigged da mesma maneira como as outras su- perfícies de controle, usando as instruções fornecidas nos manuais de manutenção do fabricante. Sistemas de Controle Operacional Sistemas de Cabo Existem diversos tipos de cabo: • Material – os cabos de controle de aeronave são feitos de aço carbono ou inoxidável (re- sistente à corrosão). Além disso, alguns fabri- cantes utilizam um cabo de nylon revestindo um cabo de aço resistente à corrosão (CRES). Acrescentar o revestimento de nylon ao cabo aumenta o tempo de serviço, pois protege o cabo contra o desgaste por fricção, manten- do-o livre de sujeira e outros detritos, absor- vendo a vibração que pode workhardend os cabos durante long runs of cable. • Constituição do Cabo – o componente básico do cabo é o fio. O diâmetro do fio determina o diâmetro total do cabo. Uma quantidade de fios dispostos de forma espiral ou helicoidal forma uma perna. Estas pernas são dispostas ao redor de uma perna central para formar um cabo. • Denominação do Cabo – é baseada no núme- ro de pernas e fios em cada perna. O cabo 7 X 19 é feito de sete pernas e 19 fios. Seis dessas pernas são dispostas em torno de uma perna central. Este cabo é muito flexível e é usado em sistemas de controle primário e em ou- tros locais operados por polias. O cabo 7 X 7 2- 45 consiste de sete pernas e sete fios. Seis dessas pernas são dispostas ao redor de uma perna central. Este cabo é de média flexibilidade e é usado para trim tab controls, controles do mo- tor e controles de indicadores. [Figura 2-65] Os tipos de terminações de cabos de controle são: • Woven Splice – a hand-woven 5-tuck splice usado em cabos para aeronaves. O processo é muito desgastante e gera apenas 75 por cento da força original do cabo. O splice é raramen- te usado, a não ser em aeronaves antigas onde se deseja preservar a configuração original. • Processo Nicopress® - processo patenteado que utiliza luvas de cobre e pode ser usado até a força mais alta do cabo quando ele é alçado ao redor de um dedal. [Figura 2-66] Este pro- cesso também pode ser usado em substituição ao 5-tuck splice em cabos de até (e inclusi- ve) 3/8 polegadas de diâmetro. Sempre que for usado esse processo para cable splicing é estritamente necessário que as ferramentas e instruções fornecidas pela Nicopress® se- jam precisamente seguidas para garantir que a função e força desejadas para o cabo sejam obtidas. O uso de luvas que são fabricadas de outro material que não cobre exige aprovação para sua aplicação pela engenharia do FAA. • Terminais embutidos – fabricados de acordo com padrões da Marinha (AN) e do Exército (MS), eles são adequados para uso em aeronaves civis incluindo os de carga máxima. [Figura 2-67] Quando forem usadas swaging tools é imprescindível que sejam seguidas todas as instruções do fabricante, incluindo as dimensões ‘go’ e ‘no-go’, para evitar que o swaging seja defeituoso ou inferior. Compliance with all of the instructions should result in the termi- nal developing the full-rated strength of the cable. Os seguintes procedimentos básicos são usados ao swa- ging terminals onto cable ends: • Corte o cabo no comprimento, deixando um folga para que aumente durante o swaging. Aplique um componente para a preservação da ponta do cabo antes de inseri-lo no termi- nal barrel. Meça o comprimento interno do terminal end/barrel do encaixe para determi- nar o comprimento adequado do cabo a ser 1/8 — 3/8 diameter 7 x 19 7 strands, 19 wires to each strand 1/16 — 3/32 diameter 7 x 7 7 strands, 7 wires to each strand Diameter Diameter Figura 2-65. Construção do cabo e corte transversal. Figura 2-66. Typical Nicopress® thimble-eye splice. Figura 2-66. Swage-type terminal fittings. 3 1 2 AN663 Double shank ball end terminal AN664 Single shake ball end terminal AN665 Rod end terminal AN666 Threaded cable terminal AN667 Fork end cable terminal AN667 Eye end cable terminal 2- 46 inserido. Transfira essa medida para a ponta do cabo e marque-o enrolando um pedaço de fita crepe ao redor do cabo. This provides a positive mark para garantir que o cabo não deslize durante o processo de swagging. NOTA: Nunca solde as pontas dos cabos para evitar o desfilamento por que a solda aumenta a tendência do cabo de sair do terminal. • Coloque o cabo dentro do terminal aproxima- damente uma polegada e dobre-o em direção do terminal. Então empurre a ponta do cabo para que ele tenha entrado por completo den- tro do terminal. Ao dobrar o cabo forma-se um pequeno nó na ponta do cabo e gera fric- ção suficiente para manter o terminal no lugar até que a operação de swagging seja executa- da. [Figura 2-68] • Realize a operação de swagging de acordo com as instruções fornecidas pelo fabricante do equipamento. • Inspecione o terminal após o swaging para verificar se está livre de marcas e cortes, e que não tenha perdido a forma arredondada. Che- ck the cable for slippage na fita crepe e cortes ou quebras dos fios das pernas. • Com o auxílio de um go/no-go gauge for- necido pelo fabricante da swaging tool or a micrometer and swaging chart, verifique se a dimensão do terminal shank diameter está correta. [Figures 2-69 and 2-70] • Teste o cabo by proof-loading locally fabri- cated splices and newly installed swage ter- minal cable fittings for proper strength antes da instalação. This is conducted by slowly applying a test load equal to 60 percent of the rated breaking strength do cabo mostrado na Figura 2-71. Esta cargadeve ser mantida por pelo menos 3 minu- tos. Esse tipo de teste pode ser perigoso, portanto re- quer a colocação de protetores no cabo durante o teste para evitar danos às pessoas no caso de falha do cabo. Se não há uma maneira adequada de teste disponível, Figura 2-68. Inserção do cabo dentro do terminal. Figura 2-69. Gauging terminal shank dimension after swaging. Figura 2-70. Straight shank terminal dimensions. Bend cable, then push into swaging position 11 2 Before Swaging After Swaging Cable size (inches) 1/16 3/32 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 9/32 5/16 3/8 7 x 7 7 x 7 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 0.160 0.218 0.250 0.297 0.359 0.427 0.494 0.563 0.635 0.703 0.078 0.109 0.141 0.172 0.203 0.234 0.265 0.297 0.328 0.390 1.042 1.261 1.511 1.761 2.011 2.261 2.511 2.761 3.011 3.510 0.969 1.188 1.438 1.688 1.938 2.188 2.438 2.688 2.938 3.438 480 920 2,000 2,800 4,200 5,600 7,000 8,000 9,800 14,400 0.138 0.190 0.219 0.250 0.313 0.375 0.438 0.500 0.563 0.625 Wire strands Outside diameter Bore diameter Bore length Swaging length Minimum breaking strength (pounds) Shank diameter * *Use gauges in kit for checking diameters. 2- 47 o teste de carga deve ser enviado para uma empresa que realize o teste com equipamento adequado. Inspeção do Cabo Os sistemas de cabo de aeronave estão sujeitos a uma série de condições ambientais e de deterioração. As quebras de fios ou pernas são facilmente identifica- das visualmente. Outros tipos de deterioração como desgaste, corrosão e distorção não são tão visíveis. Deve-se ter atenção especial com as partes do cabo que passam por compartimentos de bateria, lavatórios e whell wells pois essas são normalmente áreas de ris- co de corrosão. Também se deve dar atenção especial a áreas críticas de fadiga, que são as áreas por onde os cabos correm, sobre, sob ou ao redor de polias, luvas, ou através de fairlead, e também em qualquer parte em que o cabo é flexionado, friccionado, e na parte até um pé de distância do swaged-on fitting. Uma ma- neira de inspecionar as áreas críticas de fadiga pode ser feita esfregando um trapo ao longo do cabo. Se houverem pernas quebradas o trapo enrosca no cabo. Uma inspeção mais detalhada pode ser feita nas áre- as que podem estar corroídas ou que indiquem uma falha por fadiga soltando o cabo ou removendo-o e dobrando-o. Esta técnica revela se há pernas internas quebradas que não são visíveis de fora. [Figura 2-72] Instalação do Sistema de Cabos Guias de Cabos Para guiar os cabos e também alterar sua direção são usadas polias. As pulley bearings são fechadas e não precisam de lubrificação além da que é feita na fá- brica. As polias são sustentadas por brackets presos a estrutura da aeronave. Os cabos que passam por polias são mantidos em posição com guias que são ajustadas para evitar que atolem ou que o cabo saia do curso quando eles slacken devido a variação de temperatura. As polias também precisam ser exami- nadas para ver se estão lubrificadas. Smooth rotation and freedom from abnormal cable wear patterns que Figura 2-71. Constituição do cabo flexível. Minimum Breaking Strength (Pounds) Nominal diameter of wire rope cable 110 270 480 480 920 920 1,760 2,400 3,700 5,000 6,400 7,800 9,000 12,000 16,300 22,800 28,500 35,000 49,600 66,500 85,400 106,400 129,400 153,600 180,500 360 700 1,300 2,000 2,900 3,800 4,900 6,100 7,600 11,000 14,900 19,300 24,300 30,100 42,900 58,000 75,200 Construction Tolerance on diameter (plus only) Allowable increase of diameter at cut end MIL-W-83420 COMP B (CRES) POUNDS MIL-W-83420 COMP A POUNDS MIL-C-18375 (CRES) POUNDS 110 270 480 480 920 1,000 2,000 2,800 4,200 5,000 6,400 7,800 9,800 12,500 14,400 17,600 22,800 28,500 35,000 49,600 66,500 85,400 106,400 129,400 153,600 180,500 0.006 0.008 0.009 0.009 0.010 0.010 0.011 0.017 0.019 0.020 0.021 0.023 0.024 0.025 0.027 0.030 0.033 0.036 0.039 0.045 0.048 0.050 0.054 0.057 0.060 0.062 0.006 0.008 0.010 0.010 0.012 0.012 0.014 0.016 0.018 0.018 0.018 0.020 0.022 0.024 0.026 0.030 0.033 0.036 0.039 0.045 0.048 0.050 0.054 0.057 0.060 0.062 3 x 7 7 x 7 7 x 7 7 x 19 7 x 7 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 7 x 19 6 x 19 IWRC 6 x 19 IWRC 6 x 19 IWRC 6 x 19 IWRC 6 x 19 IWRC 6 x 19 IWRC 6 x 19 IWRC 6 x 19 IWRC 6 x 19 IWRC 6 x 19 IWRC 6 x 19 IWRC 1/32 3/64 1/16 1/16 3/32 3/32 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 9/32 5/16 11/32 3/8 7/16 1/2 9/16 5/8 3/4 7/8 1 1 - 1/8 1 - 1/4 1 - 3/8 1 - 1/2 INCHES INCHES INCHES 2- 48 podem ser uma indicação de que há outros problemas no sistema de cabos. [Figura 2-73] As alças guias podem ser feitas de algum material não metálico ou de fenol, ou de um material metálico como o alumínio. A alça guia circunda completamente o cabo em buracos de bulkheads ou outras partes de metal. As alças guia são usadas para guiar os cabos em linha reta através ou entre os membros estruturais da aeronave. As alças guia nunca podem distorcer o alinhamento de um cabo mais do que um terço a partir da linha reta. Pressure seals são instalados onde os cabos (or rods) move through pressure bulkheads. The seal prende bem ajustado para evitar excesso de perda de pressão do ar mas solto o suficiente para evitar que o movi- mento do cabo seja interrompido. Pressure seals pre- cisam ser inspecionados regularmente para determi- nar que os retaining rings estão em seus lugares. Se um retaining ring cai, ele pode deslizar ao longo do cabo e fazer com que a polia atole. [Figura 2-74] Ajuste de Curso As superfícies de controle precisam se mover a uma certa distância em ambas as direções a partir da posi- ção neutra. Estes movimentos precisam estar sincro- nizados com o movimento dos controles da cabine. O sistema de controle de voo precisa ser ajustado (rig- ged) para atingir este padrão. As ferramentas para me- dição do curso da superfície primária inclui protrac- tors, rigging fixtures, gabaritos de contorno e réguas. Estas ferramentas são usadas para rigging os sistemas de controle de voo para garantir que o curso deseja- do seja obtido. Em linhas gerais o rigging consiste do seguinte: 1. Posicionar o sistema de controle de voo no neutro e travá-lo temporariamente nesta posi- ção com rig pins ou blocks; 2. Ajustar a tensão do cabo do sistema e manter leme, elevator e ailerons na posição neutra; e 3. Ajustar as paradas de controle conforme as especificações do fabricante da aeronave. Tensão do Cabo Para a aeronave operar conforme ela foi projetada a tensão do cabo dos controles de voo precisa estar correta. Para determinar a quantidade de tensão em um cabo utiliza-se um tensiômetro, que se for correta- mente utilizado pode ser 98 por cento preciso. A ten- são do cabo é determinada pela medida da quantidade de força necessária para fazer um offset no cabo entre dois blocos de aço maciço chamado anvils. O offset é formado pela pressão de um riser ou plunger no cabo. Diversos fabricantes produzem uma variedade de ten- siometros, cada um projetado para diferentes tipos, tamanho e tensão de cabo. [Figuras 2-75] Rigging Fixtures Os rigging fixtures e templates são ferramentas es- peciais (gauges) feitos pelo fabricante para medir o curso das superfícies de controle. As marcações no fixture ou template indicam o curso desejado para a superfície de controle. Reguladores de Tensão Os reguladores de tensão do cabo em alguns sistemas de controle de voo porque há uma diferença conside- rável na temperatura de expansão de uma estrutura de aeronave de alumínio e cabos de controle de aço. Al- gumas aeronaves grandes incorporam reguladores de tensão nos sistemas de cabo de controle para manter a Figura 2-72. Técnica de inspeçãode cabo. Figura 2-73. Padrões de desgaste de polia. Excessive cable tension Pully wear from misalignment Pully too large for cable Cable misalignment Frozen bearing Normal condition 2- 49 tensão no cabo automaticamente. A unidade consiste na compressão da mola e na trava do mecanismo que permite a mola fazer a correção no sistema somente quando o sistema do cabo está no neutro. Tensores Um conjunto tensor é um instrumento de aparafusa- mento mecânico que consiste de terminais threaded barrel. [Figura 2-76] Os tensores são encaixados no conjunto de cabos com o objetivo de fazer pequenos ajustes na sua extensão e na tensão. Um dos termimals possui threads direitos, e o outro, threads esquerdos. The barrel possui threads internos de encaixe direito e esquerdo. A ponta do barrel com o thread esquerdo pode ser identificado por um groove ou knurl ao redor desta ponta. Ao instalar um tensor em um sistema de controle é ne- cessário aparafusar os dois terminals com um número igual de voltas no barrel. É fundamental que todos os turnbuckles terminals estejam aparafusados no barrel de maneira com que não mais de três threads fiquem expostos em cada um dos lados do turnbuckle barrel. Depois que o tensor estiver devidamente ajustado é preciso verificar sua segurança. Existem diversos mé- todos para tornar um tensor e/ou outros tipos de swa- ged cable ends seguros, mas dentre eles é preferível usar o double –wrap safety wire method. Alguns tensores são feitos para acomodar travas espe- ciais, como mostra a unidade da Figura 2-77. Conectores de Cabo Além dos tensores alguns sistemas também utilizam conectores de cabo. Estes conectores permitem com que o cabo seja facilmente conectado e desconectado do sistema. A Figura 2-78 ilustra um tipo de conector de cabo sendo usado. Spring-Back With a control cable properly rigged, the flight control Figura 2-74. Guias de cabo. Figura 2-75. Tensiômetro. Guard pin Pulley Bracket Solid fairlead Rubstrip Split fairlead Fairlead Control cable Bulkhead groove BulkheadAir seal Retaining rings Pressurized Unpressurized 0 20 40 60 80 100 120 0 20 404 6060 80 100 120 Trigger Pointer Lock Anvil AnvilRiser 2- 50 should hit its stops at both extremes prior to the flight deck control. The spring-back is the small extra push that is needed for the flight deck control to hit its me- chanical stop. Push Rods (Control Rods) Push rods são usados como conexões sistemas de con- trole de voo para give push-pull motion. Eles podem ser ajustados em uma das pontas ou nas duas. A Figu- ra 2-79 mostra as peças de um push rod. Observe que ele consiste de um tubo com threaded rod ends. An adjustable antifriction rod end, or rod end clevis at- taches at each end of the tube. The rod end, or clevis, permite a fixação do tubo às peças do sistema de con- trole de voo. O checknut, quando apertado, evita que o rod end ou clevis se solte. Eles podem ter ajustes um uma das pontas ou em ambas. Os rods precisam ser bem retos, a não ser que o projeto Length (threads flush with ends of barrel) Pin eyeBarrelSwaged terminal Figura 2-76. Typical turnbuckle assembly. Figura 2-78. Typical turnbuckle assembly Figura 2-77. Clip-type locking device and assembling in turnbuckle. Locking-clip Turnbuckle body Spring connector determine outro formato. Ao serem instalados no siste- ma de controle deve ser verificado se seu alinhamento está correto para verificar que correm livremente. É possível que os rods fitted with bearigs se de- sconectem devido a falhas do peening that retains the 2- 51 Ball recas in the rod end. Isto pode ser evitado com a instalação de control rods de maneira que a flange do rod end seja interposta entre o ball race e o anchored end do attaching pin ou bolt conforme mostra a figura 2-80. Outra alternativa é colocar uma arruela que tenha um diâ- metro maior que o buraco no flange, sob a porca de reten- ção na ponta do pino ou parafuso de fixação. Isto mantém o rod no parafuso no caso de uma eventual falha no bearing. Tubos de Torque O tubo de torque é instalado em um sistema de contro- le que necessita um movimento giratório ou angular. A Figura 2-81 mostra com o tubo de torque é usado para transmitir movimento em direções opostas. [Figura 2-81] Cable Drums Cable drums são usados basicamente para trim tab systems. As the trim tab control wheel é movida no sentido horário ou anti-horário, o cable drum enrola ou desenrola para acionar os cabos do trim tab. Rigging Checks Toda a montagem e rigging de uma aeronave preci- sam ser executadas de acordo com as exigências de- terminadas pelo fabricante de determinado compo- nente ou aeronave. Seguir corretamente as instruções assegura a operação adequada dos componentes em relação a sua função mecânica e aerodinâmica, o que garante a integridade estrutural da aeronave. Os pro- cedimentos de rigging são detalhados nos manuais de manutenção ou reparo do fabricante e manuais de reparos estruturais pertinentes. Além disso, as espe- cificações contidas nos certificados de tipo (TCDS) também fornecem informações em relação ao movi- mento das superfícies de controle e limites de peso e balanceamento. O objetivo desta seção é explicar os métodos de ve- rificação do alinhamento e ajuste dos principais com- ponentes de uma aeronave, e não detalhar os proce- dimentos para a execução do alinhamento em uma determinada aeronave. Ao rigging uma aeronave é sempre necessário seguir os procedimentos e métodos especificados pelo fabricante da aeronave. Alinhamento Estrutural A posição ou ângulo dos componentes estruturais está Figura 2-79 Push rod. Figura 2-80 Fixação do rod end. Figura 2-81 Tubo de torque. Adjustable rod end clevis Tube Adjustable antifriction rod end Rivets Checknut Threaded rod end Anchored end Peening Flange Flange ends Torque tube Horn Push-pull rod Quadrant 2- 52 relacionada a linha datum longitudinal paralela a linha central da aeronave e a linha datum lateral paralela a linha que une as pontas das asas. Antes de verificar a posição ou ângulos dos principais componentes, a ae- ronave precisa ser colocada em cavaletes e nivelada. Aeronaves de pequeno porte normalmente possuem cavilhas ou roldanas presas à fuselagem em parale- lo ou coincide às linhas datum. Um spirit level e um straight edge são colocados através das cavilhas ou roldanas para verificar o nível da aeronave. Este mé- todo de verificação do nível da aeronave também se aplica a muitos dos modelos de aeronaves de maior porte. No entanto, para aeronaves de grande porte o método de grade é mais usado. A grid plate é uma peça instalada permanentemente no piso da aeronave ou estrutura de apoio. [Figura 2-83] Quando a aeronave deve ser nivelada, um plumb bob é suspenso a partir de uma posição pré-determinada no teto da aeronave sobre o grid plate. Os ajustes ne- cessários a serem feitos nos cavaletes são indicados na grid scale. A aeronave está nivelada quando o plumb bob fica suspenso em cima do ponto central da grade. Ao colocar uma aeronave sobre os cavales é sempre preciso tomar certas precauções. Normalmente as veri- ficações de alinhamento e rigging devem ser realizadas em um hangar fechado. Se isso não for possível, a aero- nave precisa ser posicionada com o nariz para o vento. O peso e o carregamento da aeronave precisam corres- ponder exatamente ao descrito no manual do fabricante. A aeronave nunca deve ser posta sobre cavaletes sem que se determine que a capacidade de peso máxima do cavalete, determinada pelo fabricante, não foi excedida. Com algumas poucas exceções, os ângulos diedral e de incidência de aeronaves modernas convencionais não pode ser ajustado. Alguns fabricantes permitem o ajuste no ângulo de incidência da asa para corrigir condições de excesso de peso na asa. Os ângulos de incidência e diedral devem ser verificados após ater- rissagens duras ou após o voo em condições anormais de cargapara assegurar que os componentes não fo- ram distorcidos e que os ângulos estão dentro dos li- mites especificados. Existem diversos métodos de verificação de alinha- mento estrutural e ângulos rigging. Special rigging boards que incorporam ou nas quais pode ser colo- cado um instrumento especial (spirit level ou inclinô- metro) para determinar o ângulo são usados em algu- mas aeronaves. Em diversas aeronaves o alinhamento é verificado com a utilização de um transit e plumb bobs ou um teodolito e sighting rods. O equipamento DrumShaft Control wheel Bearing Figura 2-82. Trim tab cable drum. 2- 53 apropriado a ser utilizado é normalmente indicado no manual de manutenção do fabricante. Ao verificar o alinhamento, é necessário seguir uma se- quencia de passos para garantir que a verificação seja feita em todos os pontos determinados. As verificações de alinhamento especificadas normalmente incluem: • Ângulo diedral da asa • Ângulo de incidência da asa • Verticalidade do leme • Alinhamento do motor • Uma verificação de simetria • Incidência do estabilizador horizontal • Diedral do estabilizador horizontal Verificação Diedral O ângulo diedral deve ser verificado nas posições de- terminadas com a utilização de placas especiais for- necidas pelo fabricante da aeronave. Se essas não são disponíveis, pode ser usado um inclinômetro e um straight edge. Os métodos para a verificação diedral são mostrados na Figura 2-84. É importante que o diedral seja verificado em posi- ções especificadas pelo fabricante. Certas partes das asas ou estabilizador horizontal as vezes pode ou não estar horizontal ou, em raros casos, pode haver a ocor- rência de ângulos anedrais. Verificação de Incidência A incidência é normalmente verificada em pelo me- nos duas posições específicas na superfície da asa Figura 2-83 Placa com grade instalada. 0 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Nose up Nose down Pitch(deg) R ig ht w in g do w n Le ft w in g do w n R ol l ( de g) AFT INBD AFT Plumb bob Plumb bob attachment Plumb bob stowage clip Right main wheel wall AFT bulkhead Grid plate 2- 54 para garantir que a asa não gire. Uma variedade de placas de incidência são usadas para verificar o ângu- lo de incidência. Algumas possuem travas na borda da frente que precisam ser colocadas em contato com o bordo de ataque da asa. Outras são equipadas com ca- vilhas que se encaixam em alguma parte da estrutura. Em ambos os casos o objetivo é garantir que as placas estejam posicionadas corretamente onde deveriam estar. Na maioria dos casos as placas são deixadas livres no con- torno da asa por algumas extensões colocadas nas placas. A Figura 2-85 mostra uma típica placa de incidência. Quando utilizada, a placa é posicionada nas localiza- ções específicas na superfície que está sendo verifica- da. Se ângulo de incidência estiver correto a leitura no inclinômetro será zero, ou dentro dos limites de tolerância. Alterações nas áreas onde as placas de in- cidência são colocadas afetam a leitura. Por exemplo, Special dihedral board with spirit level incorporated Straight edge and adjustable level Figura 2-84 Verificação diedral. Figura 2-85 Uma típica placa de incidência. Figura 2-86 Verificação da verticalidade do leme. Bubble level Incidence board Straight edge and adjustable level Stop Chord line Bubble level Incidence board Straight edge and adjustable level Stop Chord line String or tape measure lateral datum 2- 55 se forem instaladas proteções anticongelantes no bor- do de ataque a posição da placa com trava é afetada. Verificação da Verticalidade do Leme Depois que o rigging do estabilizador horizontal te- nha sido verificado, a verticalidade do estabilizador vertical relativo ao datum lateral também precisa ser verificado. As medidas são tomadas a partir de um dado ponto em ambos os lados do topo do leme até um dado ponto dos estabilizadores horizontais esquerdo e direito. [Figura 2-86] As medições precisam ser iguais aos limites prescritos. Quando for necessário verificar o alinhamento das juntas do rudder, retire o rudder e passe a linha do plumb bob pelos orifícios de engate das juntas do rudder. A linha deve passar de maneira centralizada por todos os orifícios. É preciso observar que algumas aeronaves possuem bordo de ataque de lemes verticais deslocados em relação a linha central longitudinal para contra atacar o torque do motor. Verificação do Alinhamento do Motor Os motores são normalmente montados com a linha de empuxo paralela ao plano de simetria longitudinal horizontal. No entanto, isso nem sempre ocorre quan- do os motores são montados nas asas. A verificação para garantir que a posição dos motores está correta depende muito do tipo de montagem. Normalmente a verificação requer a medição a partir da linha central da montagem até a linha central longitudinal da fuse- lagem no ponto especificado no manual. [Figura 2-87] Verificação de Simetria O princípio de uma verificação de simetria está ilus- trado na figura 2-87. Os números e tolerâncias preci- sos e os pontos de checagem para cada aeronave estão descritos nos seus respectivos manuais de serviço e manutenção. Em aeronaves de pequeno porte as medidas entre pontos são normalmente tomadas com a utilização de uma fita de aço. Para medir longas distâncias sugere- -se que seja usada uma trena retrátil para obter uma tensão uniforme. Em aeronaves de grande porte as posições nas quais as dimensões são tomadas são normalmente marcadas com giz no chão. Isto é feito com a suspensão de um plumb bob a partir dos pontos de checagem e marca- ção no chão nos pontos indicados pelo plumb bob. As medidas então são tomadas entre os centros de cada marcação. Tensão do Cabo Após determinar que a simetria e alinhamento da ae- ronave estejam de acordo com as especificações a ten- são do cabo e curso das superfícies de controle pode ser verificado. Figura 2-87 Medições básicas usadas na verificação da simetria da aeronave. 2- 56 Para determinar a quantidade de tensão em um cabo usa-se um tensiômetro, que, quando devidamente cuidado, oferece 98 por cento de precisão. A tensão do cabo é determinada pela medida da quantidade de força necessária para gerar um deslocamento do cabo entre dois blocos de aço maciço, chamados bigornas. Para gerar este deslocamento é pressionado um riser ou plunger no cabo. Diversos fabricantes produzem diversos tipos de tensiômetros, cada um designado para um tipo, tamanho e tensão de cabo diferente. Um exemplo de tensiômetro está ilustrado na Figura 2-88. De acordo com as instruções do fabricante, deve-se primeiro abaixar a trava, colocar o cabo a ser testado embaixo das duas bigornas e então fechar a trava (co- locando-a para cima). Ao mover a trava ela empurra o riser para cima, que força o cabo a formar um ângulo reto em relação aos dois clamping points embaixo da bigorna. A força necessária para realizar esta tarefa é indicada por um ponteiro em um visor. A ilustração abaixo traz uma tabela com os diferentes risers nu- merados que são usados para os diferentes tipos de cabos. Cada riser possui um número de identificação e são de fácil colocação no tensiômetro. Junto com cada tensiômetro vem uma tabela de con- versão que é usada para converter a leitura do visor em libras. A leitura do visor é convertida em libras de tensão conforme segue. “Usando um riser Nº2 para medir a tensão de um cabo de 5/32” de diâmetro ob- tém-se uma leitura de 30. A tensão real do cabo é 70 libras (conforme a tabela). Ao consultar a tabela veja também que o riser Nº 1 é usado com cabos de 1/16”, 3/32” e 1/8”. Considerando que o tensiômetro não é feito para medir cabos de 7/32” ou ¼” não existem valores na coluna do riser Nº 3 na tabela. Ao realizar a medição da tensão em um cabo em uma aeronave pode ser difícil ver a leitura do visor. Nes- te caso é colocado um pointer lock no tensiômetro. Empurre-o para travar o ponteiroe retire o tensiôme- tro do cabo e observe a leitura. Após essa observação puxe a trava para fora para o ponteiro voltar a zero. Outra situação que deve ser levada em consideração é o ajuste da tensão do cabo em um cabo de uma ae- ronave em temperatura ambiente. Para compensar as variações de temperatura são usadas tabelas de cable rigging para determinar as tensões dos cabos nos con- troles de voo, trem de pouso e outros sistemas opera- dos por cabos. [Figura 2-89] Para usar a tabela determine o tamanho do cabo que deve ser ajustado e a temperatura ambiente. Por exemplo, vamos considerar um cabo de 1/8” de diâ- metro, ou seja, um cabo 7-19 e temperatura ambiente de 85°F. Siga a linha dos 85°F para cima até o ponto onde ela encontra a curva para o cabo 1/8”. Estenda uma linha horizontal a partir do ponto de interseção até o canto direito da tabela. O valor neste ponto indi- ca a tensão (carga rigging em libras) a ser estabelecida para o cabo. A tensão para este exemplo é de 70 libras. Funcionamento da Superfície de Controle Para que um sistema de controle funcione adequada- mente é preciso que ele esteja corretamente regulado. Superfícies de controle corretamente rigged se movi- mentam em um determinado arco (surface-throw) e es- tão sintonizadas com o movimento dos controles de voo da cabine. Rigging qualquer sistema de controle exige que as instruções do fabricante da aeronave sejam segui- das conforme descrito no manual de manutenção. Portanto, as explicações deste capítulo se limitam aos 0 20 40 60 80 100 120 0 20 404 6060 80 100 120 No. 1 Riser No. 2 No. 3 Diameter 1/16 3/32 1/8 12 19 25 31 36 41 46 51 16 23 30 36 42 48 54 60 21 29 36 43 50 57 63 69 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 12 17 22 26 30 34 38 42 46 50 20 26 32 37 42 47 52 56 60 64 5/32 3/16 7/32 1/4 Tension (lb) Trigger Pointer lock Anvil AnvilRiser Example Figura 2-88 Tensiômetro de cabo e modelo de tabela de conversão. 2- 57 três passos, abaixo listados: 1. Trave os controles da cabine de voo, bellcranks e superfícies de controle na posição neutra. 2. Ajuste a tensão do cabo, mantendo o leme, elevators ou ailerons na posição neutra. 3. Ajuste as travas de controle para limitar o movimento das superfícies de controle para que fique dentro das dimensões dadas para que a aeronave seja rigged. A extensão do movimento dos controles e das superfí- cies de controle deve ser verificada em ambas as dire- ções a partir da posição neutra. Existem diversas fer- ramentas que são usadas para medir o movimento das superfícies, incluindo transferidores, rigging fixtures, gabaritos de contorno, e réguas. Essas ferramentas são usadas no rigging dos sistemas de controle de voo para garantir que a aeronave esteja devidamente rig- ged e que as especificações do fabricante tenham sido seguidas. Rigging fixtures e gabaritos de controle são ferramen- tas especiais (indicadores) feitos pelo fabricante para medir o movimento das superfícies de controle. As marcações no instrumento ou gabarito indicam o mo- vimento desejado para a superfície, o que em muitos casos é dado em graus ou polegadas. Quando o movi- mento é dado em polegadas é possível usar uma régua para medir o movimento das superfícies. Transferidores são ferramentas para medir ângulos em graus. Existem diversos tipos de transferidores para de- terminar o movimento das superfícies de controle de voo. O transferidor usado para medir o movimento do aileron, elevator, flap da asa é o transferidor universal, mostrado na Figura 2-90. Este transferidor é feito de um bastidor, disco, anel e dois spirit levels. O disco e o anel giram indepen- dentes um do outro no bastidor. (O center spirit le- vel é usado para posicionar o bastidor verticalmente ao medir o ângulo de uma pá do propulsor.) O center spirit level é usado para posicionar o disco ao medir o movimento da superfície de controle. Existe uma Figura 2-89 Tabela de cable rigging. Temperature (°F) R ig gi ng lo ad (l b) −70 −60 −50 −40 −30 −20 −10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1/4 7 x 19 3/16 7 x 19 5/32 7 x 19 1/8 7 x 19 3/32 7 x 7 1/16 7 x 7 Cable size Design limit rig load 2- 58 trava entre o disco e o anel para firmar o disco e o anel juntos quando estão alinhados em zero. A trava do anel evita que ele se mova quando o disco está sen- do movimentado. Observe que eles iniciam no mesmo ponto e avançam em direções opostas. O anel possui um duplo vernier de 10 partes. O rigging do sitema de trim tab é feito de maneira similar. O controle de trim tab é colocado no neutro (sem trim), e a surface tab é normalmente colocada em alinhamento com a superfície de controle. No en- tanto, em algumas aeronaves as especificações podem exigir que os trim tabs estejam alinhadas um ou dois graus fora da linha central quando na posição neutra. Depois que o tab e o controle de tab estão no neutro, ajuste a tensão do cabo de controle. As vezes são usados pequenos pinos,metálicos, cha- mados de rig pins, para manter as polias, alavancas, bellcranks, etc., no neutro. Quando esses pinos não são fornecidos, as posições neutras podem ser indi- cadas por marcações de alinhamento, gabaritos espe- ciais ou medidas lineares. Se o alinhamento e ajuste finais do sistema estão cor- retos os pinos podem ser removidos com facilidade. Qualquer pressão nos pinos indica tensionamento ou alinhamento incorretos do sistema. Depois que o sistema foi ajustado, é necessário verificar o movimento sincronizado dos controles. A verificação da amplitude do movimento das superfícies de controle deve ser feito a partir da cabine, e não pelo movimento manual da peça. Durante essa verificação assegure-se de que correntes, cabos, etc. não estão no seu limite de operação quando os controles são parados. Travas ajustáveis e não ajustáveis (conforme o caso) são usadas para limitar a amplitude de lançamento ou de movimento dos ailerons, elevators e leme. Existem dois tipos de conjunto de travas para cada uma das três superfícies de controle. O conjunto fica localizado na superfície de controle no cilindro snubber ou nas travas de estrutura, e o outro na cabine de controle voo. Am- bas são usadas como travas de limitação. No entanto são as que ficam localizadas nas superfícies de controle que executam a função. As outras travas normalmente não se encontram uma com a outra, mas são reguladas a uma determinada extensão que indica quando a superfície de controle está no seu limite de movimento. Ela funcio- na como uma trava de controle para evitar que os cabos sejam levados além do seu limite e que os sistemas de controle danifiquem no caso de manobras violentas. Ao rigging os sistemas de controle, siga os passos contidos no manual de manutenção para regular essas travas em relação aos limites das superfícies de controle. Onde existem controles duplos, eles precisam estar sincronizados e funcionando satisfatoriamente quan- do operados em qualquer uma das posições. Os trim tabs e outros tabs precisam ser verificados da mesma forma nas principais superfícies de controle. O indicador de posição de tab precisa ser verificado para ver se está funcionando corretamente. Se forem usados jackscrews para actuate o trim tab, verifique para ver se eles não estão estendidos além dos limites especifica- dos quando o tab está na sua posição máxima. Depois de verificar que o sistema de controle está fun- cionando devidamente e está corretamente rigged, ele deve ser inspecionado minuciosamente para determinar que o sistema esteja montado corretamente e opera li- vremente dentro dos limites de movimento específicos. Verificação e Segurança do Sistema Sempre que é feito um rigging em qualquer aeronave é bom fazer uma segunda inspeção visual no sistema de controle para garantirque todos os turnbuckles, 30 20 10 0 10 20 30 10 0 10 0 20 30 Disk degree scale Ring vernier scale Disk-to-ring lock on ring engages only when zeros on scales are aligned. Ring adjuster Center spirit level Disk adjuster Ring Ring-to-frame lockCorner spirit level on frame folded in Disk Figura 2-90 Transferidor universal. 2- 59 rod ends e attaching nuts e bolts estão devidamente seguros. Como regra geral todos os dispositivos de fechamento ou trava em uma aeronave deve estar seguros de algu- ma maneira. A segurança é definida de maneira com que as porcas, parafusos, etc. de uma aeronave não se soltem com a vibração causada durante sua operação. A maioria dos fabricantes de aeronave possui uma se- ção de Práticas Padrão nos seus manuais de manuten- ção. Esses são os métodos que devem ser usados ao operar em um sistema em particular de uma aeronave específica. No entanto a maioria das ferramentas para aeronave possui um método padrão de satisfação. A seguir são descritos alguns dos métodos mais comuns utilizados para garantir a segurança da aeronave. O método de cabo de segurança mais comum é o du- plo torcido, que utiliza aço inoxidável ou Monel na faixa de 0,032 a 0,40 polegadas de diâmetro. Este mé- todo é usado em studs, cable turnbuckles, controles de voo e parafusos de fixação de acessórios ao motor. O método de fio simples é usado em parafusos meno- res, bolts, e/ou porcas quando elas estão localizadas em um espaço fechado ou em u padrão geométrico fechado. O método de fio simples é também usado em componentes eletrônicos e em lugares difíceis de serem alcançados. [Figura 2-91] Equipamentos de emergência para a segurança do voo como extintores de incêndio, reguladores de oxigênio, válvulas de emergência, paredes corta fogo e seals ou kits de primeiros socorros são protegidos com um fio de cobre de (0,020 polegadas de diâmetro) ou de alu- Figura 2-91 Double wrap and single safety wire me- thosd for nuts, bols and snap rings. Figura 2-92 Uso de alicate de fio de segurança ou wire twisters. Screwheads • Double-twist method External snapring • Single-wire method Small screw in closely spaced closed geometrical pattern • Single-twist method Single-fastener application • Double-twist method Bolt heads Castle nuts To lock jaws Pull knob to twist wire Plier handles will spin when knob is pulled Outer sleeve 2- 60 Examples apply to all types of bolts, fillister-head screws, square-head plugs, and other similar parts which are wired so that the loosening tendency of either part is counteracted by tightening of the other part. The direction of twist from the second to the third unit is counterclockwise in examples to keep the loop in position against the head of the bolt. The wire entering the hole in the third unit is the lower wire, and by making a counterclockwise twist after it leaves the hole, the loop is secured in place around the head of that bolt. Example shows methods for wiring various standard items. NOTE: Wire may be wrapped over the unit rather than around it when wiring castellated nuts or on other items when there is clearance problem. Coupling nuts on a tee shall be wired, as shown above, so that tension is always in the tightening direction. Coupling nuts attached to straight connectors shall be wired as shown when hex is an integral part of the connector. Correct application of single wire to closely spaced multiple group. Fittings incorporating wire lugs shall be wired as shown in 7 and 8. Where no lock-wire lug is provided, wire should be applied as shown in 9 and 10 with caution being exerted to ensure that wire is wrapped tightly around the fitting. amples apply to all ty rews square head p bolts, fillister-head d other similar parts Correct application of i l i t l l Fittings incorporating wir provided wire should be appl n 7 and 8. Where no lock-wi d 10 ith ti b i t d t gs shall be wired as sh li d h i 9 d e lug l own i d 10 lug is h re l i d h ht tt h d t t Coupling nuts on a tee shall be wired, as shown above, so that tension is always in the tightening Example 3Example 1 Example 2 Example 8 Example 4 Example 9 Example 5 Example 10 Example 10 Example 6 Example 6 Example 7 Figura 2-93 Exemplo de diversos fasteners e métodos de safetying. 2- 61 mínio (0,031 polegadas de diâmetro). O fio é instala- do no equipamento de emergência para indicar que o componente está lacrado e não foi ativado. Esse fio é possível de ser partido com as mãos sem a utilização de qualquer ferramenta. A utilização de pliers ou wire twisters torna o trabalho de segurança mais fácil para o mecânico e proporcio- na melhores resultados. [Figura 2-92] O fio deve ser de seis a oito voltas por podelada de fio e deve ser puxado taut enquanto estiver sendo instala- do. Onde for conveniente, instale um fio de segurança ao redor da cabeça do fastener e gire-a de maneira com que a volta do fio seja puxada rente ao contorno da unidade que está sendo protegida com o fio na di- reção que tenha a tendência de apertar. [Figura 2-93] Para firmar itens como bolts, screws, pins and shafts são usados contrapinos. Eles são usados em qualquer lugar onde há movimento de giro ou acionamento. O diâmetro do contrapino selecionado para cada apli- cação deve ser the largest size that will fit consistent with the diameter of the cotter pin hole and/or the slots in the castellated nut. Cotter pins, like safety wire, should never be re-used on aircraft. [Figura 2-94] Porcas auto travantes são usadas em aplicações onde não precisam ser removidas com frequência. Existem dois ti- pos de porcas auto travantes, sendo que uma é totalmente metálica e a outra possui uma parte feita de fibra ou nylon. É de suma importância que se consulte o Guia de Pe- ças Ilustrado (Illustrated Parts Book - IPB) para saber o tipo e grau certo de porca e para os diversos locais da aeronave. A cor do acabamento da porca identifica o tipo de aplicação e ambiente no qual pode ser usa- da. Por exemplo, uma porca cadmium-plated é dou- rada e oferece extrema proteção contra corrosão, mas não pode ser usado em aplicações onde a temperatura pode exceder 450ºF. Ações repetidas de instalação e remoção faz com que a porca self-locking perca sua condição de trava. Quando a porca perde sua capacidade de manter um mínimo torque ela deve ser substituída. [Figura 2-95] Lock washers podem ser usados com bolts e machine screws sempre que um self-locking nut ou castellated nut não for usado. Eles podem ser do tipo split washer spring, ou um multi-serrated internal or external star washer. Pal nuts may be a second nut tightened against the first and used to force the primary nut thread against the bolt or screw thread. They may also be of the type that are made of stamped spring steel and are to be used only once and replaced with new ones when removed. Montagem e Aparelhagem do Biplano Os biplanos são os primeiros modelos de aeronaves. A maior aeronave motorizada mais pesada do que o ar o Wright Flyer dos irmãos Wright que fez seu primeiro Figura 2-94 Securing hardware com cotter pins. Figura 2-95 Valores mínimos de torque para reutiliza- ção de self-locking nuts. Fine Thread Series Thread Size 7/16 - 20 1/2 - 20 9/16 - 18 5/8 - 18 3/4 - 16 7/8 - 14 1 - 14 1-1/8 - 12 1-1/4 - 12 8 inch-pounds 10 inch-pounds 13 inch-pounds 18 inch-pounds 27 inch-pounds 40 inch-pounds 55 inch-pounds 73 inch-pounds 94 inch-pounds Minimum Prevailing Torque Coarse Thread Series Thread Size 7/16 - 14 1/2 - 13 9/16 - 12 5/8 - 11 3/4 - 10 7/8 - 9 1 - 8 1-1/8 - 8 1-1/4 - 8 8 inch-pounds 10 inch-pounds 14 inch-pounds 20 inch-pounds 27 inch-pounds 40 inch-pounds 51 inch-pounds 68 inch-pounds 68 inch-pounds Minimum Prevailing Torque 2- 62 bem sucedido voo em 17 de dezembro de 1903 era um biplano. Os primeiros biplanos foram projetados com asas muitopequenas e, consequentemente a estrutura da asa precisou ser reforçada com cabos de sustentação externos. A configuração do biplano permitia com que as duas asas fossem mantidas firmes uma contra a ou- tra, aumentando sua força estrutural. O resultado de uma montagem e aparelhagem de biplano realizada de acordo com as instruções aprovadas é uma aerona- ve aeronavegável estável. Tanto na montagem de um modelo antigo que foi des- montado para conserto ou restauração ou na constru- ção e montagem de uma aeronave nova os seguintes procedimentos de alinhamento precisam ser seguidos. Para começar, a fuselagem deve estar nivelada no sentido de frente para trás e lateralmente. A aeronave normalmente possui pontos de nivelamento pré-de- terminados pelo fabricante ou indicado nas plantas. A fuselagem deve estar com o trem de pouso travado para que fique estável. Deve-se desenhar uma linha no piso no comprimento da fuselagem e outra linha per- pendicular a ela na parede corta fogo para que sirva de referencia adicional de alinhamento. Com as superfícies de cauda horizontal e vertical ins- talada o ângulo incidente do estabilizador horizontal deve ser ajustado. Os cabos de sustentação da cauda precisam ser conectados e firmados até que a folga seja eliminada. As medidas de alinhamento devem ser verificadas conforme mostra a Figura 2-96. Instale o elevator e o rudder e prenda os em uma po- sição neutra. Verifique se a posição se o manche e os 90° 900° 90° B1 C1 C2 B2 D1 D2 A2 A1 Firewall centerline Select easy-to-identify points from which to cross-measure. Reference point Vertical tail post (reference) Note • Make cross- measurements with a 50' steel tape. • Ideally, distances on both sides should match. (A1-A2 / B1-B2, etc.) Top view Rear view 90° 90° 90° CENTER SECTION 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Distance “Y” same both sides Straight edge - clamp to firewall Fuselage centerline Level Top view Front view Z Z X X Plumb bob Ruler Distance “X” same both sides Both tie rods “Z” same length Figura 2-96 Verificação da simetria da aeronave. Figura 2-97 Alinhamento da seção central. 2- 63 pedais de cauda estão na posição neutra na cabine de comando e prenda-o para simplificar a conexão e ten- sionamento final dos cabos de controle. Se o biplano tiver uma parte central na parte superior da asa ela deve estar alinhada com a maior precisão possível, pois até mesmo o menor erro é compensa- do na ponta da asa. Os cabos e tensores necessários devem estar conectados e a tensão devidamente veri- ficada. [Figura 2-97] o stagger measurement pode ser verificado conforme mostra a Figura 2-98. As seções inferiores da asa devem ser colocadas indi- vidualmente na fuselagem e travadas para sustentação enquanto os cabos de aterrissagem são conectados e ajustados para obterem o diedral requerido nas espe- cificações ou plantas. [Figura 2-99] Depois, conecte o outer “N” struts nas seções esquer- da e direita da parte de baixo da asa. Agora, a parte de cima da asa pode ser colocada e os cabos de voo instalados. Podem ser instalados os slave struts e os ailerons podem ser conectados usando os mesmos procedimentos de alinhamento e ajuste usados para o elevator e rudder. O ângulo de incidência pode ser verificado conforme mostra a Figura 2-100. Figura 2-98 Medição do stagger. Figura 2-99 Medição do diedral. Figura 2-100 Verificação da incidência. Plumb bob Stagger measured in inches Level aircraft Plumb line Ruler Plumb bob Stagger Lower wing hinge fittings Spar Note: A 1" rise in 57" equals one degree of dihedral Depicted angle 4° Measure upper wing dihedal Dihedal board Spirit level Lower wing dihedal in inches Measuring dihedral (in inches) Measuring dihedral (angles) To increase dihedral shorten landing wires Plumb bobs or weights Wood blocks (2" x 4") X1 X2 X1 X2 Upper wing with 0° dihedal - string must touch blocks Landing wires 4° 4° can also use dihedal board with a level Plumb bobs or weights Use straight edge and bevel protractor 4° 57" Wing Incidence angle Measurement for angle of incidence Use straight edge for flat bottom airfoils (clark Y series, etc.) 1 Bevel protractor Plywood Chord line Make bottom parallel with chord line Make rib template to measure incidence of acrobatic type wings Aircraft must be level when checking incidence Straight edge Level aircraft Chock wheels Spirit level 2 2- 64 Uma vez que este ponto é alcançado, basta medir, ve- rificar os ângulos e ajustar os diversos componentes para a obtenção da simetria geral da aeronave e ali- nhamento desejado conforme mostra a Figura 2-96. Lembre-se também de ter cuidado ao ajustar os cabos da asa, pois se eles forem forçados podem inadverti- damente afetar as asas. Sempre solte o cabo antes de ajustar o cabo oposto. Os cabos de voo e aterrissagem são normalmente ajustados a 600 libras e os cabos de sustentação da cauda em 300 libras de tensão. Quando estiver seguro de que a aeronave foi devida- mente rigged, afaste-se e dê uma boa olhada geral no produto acabado e pergunte-se: As asas estão simétri- cas? O diedral parece nivelado? A cauda está nivelada com a fuselagem? Os fixadores da asa, cabos de voo e cabos de controle estão seguros? E como tarefa fi- nal, antes do primeiro voo, complete os registros da manutenção. Assim como em qualquer manutenção ou conserto, as instruções e especificações do fabricante ou ou- tros procedimentos e recomendações encontrados nas plantas, precisam ser o método básico para a monta- gem e rigging da aeronave. Inspeção da Aeronave Objetivo dos Programas de Inspeção O objetivo do programa de inspeção de uma aeronave é garantir sua aeronavegabilidade. O termo aeronave- gabilidade não está definido no CFR 14, no entanto, a jurisprudência em relação ao termo e regulamenta- ções para a emissão de um certificado de aeronavega- bilidade revelam duas condições que precisam estar presentes para que a aeronave seja considerada aero- navegável: 1. A aeronave precisa estar em conformidade ao certificado de tipo (TC). A conformidade com o tipo projetado é considerado alcançada quando a configuração da aeronave e seus componentes instalados estão consistentes ao desenho, especificações e outros dados contidos no TC, incluindo qualquer certificado de tipo adicional (STC) e campos com alterações aprovadas e incorporadas à aeronave. 2. A aeronave deve estar em condições para operação segura. Isto se refere à condição da aeronave em relação a desgaste e deterioração (por exemplo, corrosão de acabamento, escamação da janela, vazamento de fluídos, e desgaste de pneu além dos limites específicos). Quando as horas de voo e o tempo transcorrido estão acumulados na vida de uma aeronave alguns compo- nentes acabam desgastados e outros deteriorados. As inspeções servem para identificar esses itens e con- sertá-los ou substituí-los antes que eles interfiram na aeronavegabilidade da aeronave. Inspeção de Aeronavegabilidade e Conformi- dade da Estrutura do Avião Para estabelecer a conformidade de uma aeronave inicia-se pelo Certificado de Tipo (TCDS). Este do- cumento é uma descrição formal da aeronave, do mo- tor ou do seu propulsor. Ele é emitido pelo Federal Aviation Administration (FAA) para os produtos que correspondem às exigências do certificado CFR 14. O TCDS lista as limitações e informações necessá- rias para o certificado de tipo da aeronave, incluindo a base da certificação e os números de série do produto. Inclui também os limites de velocidade, peso, movi- mentos de superfície de controle, modelo e constitui- ção do motor, tripulação mínima, tipo de combustível, etc., os limites de hp e rpm, de empuxo, tamanho e peso dos motores, diâmetro da pá, pitch, etc., para os propulsores. Além disso, ele fornece os diversos componentes necessários para a construção de deter-minado modelo, e instalação aprovada para aplicação no produto. As informações de manutenção do fabricante podem ser apresentadas em forma de instruções de serviço, boletins de serviço ou comunicações de serviço que o fabricante publica para fornecer instruções para me- lhorias do produto ou revisar e atualizar manuais de manutenção. Os boletins de serviço não são normati- vos a não ser que: 1. Todo ou parte do boletim de serviço seja in- corporado como parte de uma diretriz de ae- ronavegabilidade. 2. Os boletins de serviço sejam parte de uma seção das limitações de aeronavegabilidade 2- 65 aprovadas pelo FAA de um manual do fabri- cante ou de um certificado de tipo. 3. Os boletins de serviço são incorporados di- retamente ou como referências ao programa de inspeção aprovado pelo FAA como os programas de inspeção de aeronave aprovada (AAIP) ou programa contínuo de manuten- ção de aeronave (CAMP). 4. Os boletins de serviço são listados como re- quisitos adicionais de manutenção nas espe- cificações de operações do certificado do pro- prietário (Op Specs). As diretrizes de aeronavegabilidade (ADs) são publi- cadas pelo FAA como emendas ao CFR 14 capítulo 39, seção 39.13. Elas se aplicam aos seguintes produ- tos: aeronaves, motores de aeronaves, propulsores e aparelhos ou instrumentos. O FAA emite essas diretri- zes quando ocorrem condições de falta de segurança em um produto sendo que essa condição tende a ocor- rer em outros produtos do mesmo tipo. Para verificar a conformidade da aeronave e sua aero- navegabilidade ela precisa ser inspecionada e seus re- gistros checados. A placa de identificação na estrutura da aeronave é checada para verificar sua constituição, modelo, número de série, certificado de tipo dou cer- tificado de produção. Verifique o registro e certificado de aeronavegabilidade para ver se estão corretos e re- fletem o número “N” na aeronave. Ao inspecionar os registros da aeronave verifique a condição da inspeção atual da aeronave através da ve- rificação de: • Data da última inspeção e tempo total de ser- viço da aeronave. • Tipo de inspeção e boletins do fabricante se for o caso. • Assinatura, número do certificado e tipo do certificado da pessoa que liberou a aeronave após o serviço. Identifique se os principais consertos ou alterações foram realizados e registrados no Formulário 337 do FAA, Principais Consertos e Alterações. Caso tenha sido acrescentado um STC, verifique os suplementos do manual de voo (FMS) no Manual de Operação do Piloto (POH). Verifique o peso atual e relatório de balanceamento, lista de equipamento e condição atual das diretrizes de aeronavegabilidade para a estrutura, motor, propul- sores e aparelhos. Também verifique a seção de limi- tações no manual do fabricante para checar as condi- ções dos componentes com tempo de vida útil. A revisão mais recente do TCDS da estrutura deve ser usada como o documento de verificação para inspe- cionar e garantir que a instalação de motores, propul- sores e componentes esteja correta. Inspeções Necessárias Pré-Voo O Pré-voo está descrito no POH para a aeronave em questão e deve ser seguido com a mesma atenção dis- pensada nos checklists de decolagem, durante o voo e de aterrissagem. Inspeções de Manutenção Periódica: Inspeção Anual Salvo algumas poucas exceções nenhuma pessoa pode operar uma aeronave a menos que dentro de um período de 12 meses ela tenha tido uma inspeção anu- al de acordo com o CFR 14 capítulo 43 e que tenha sido aprovada para retornar ao serviço pela pessoa autorizada sob a seção 43.7. (A certificated mechanic with an Airframe and Powerplant (A&P) rating must hold an inspection authorization (IA) to perform an annual inspection.) Deve ser usado um checklist que inclua, no mínimo, o escopo e detalhamento dos itens do CFR 14 capítulo 43, Anexo D. Inspeção de 100 Horas Esta inspeção é exigida quando uma aeronave é ope- rada sob a CFR 14 capítulo 91 e usada para aluguel para treinamento de voo. Exige-se que seja realizada a cada 100 horas de serviço, além da inspeção anual. (A inspeção pode ser realizada por um mecânico com graduação A&P). A inspeção deve ter um checklist que inclua no mínimo o escopo e detalhes dos itens (conforme aplicável para cada aeronave) do CFR 14, capítulo 43 Anexo D. Inspeção Progressiva Este programa de inspeção pode ser realizado sob o CFR 14 capítulo 91 seção 91.409(d), como alternativa a inspeção anual. No entanto este programa exige que o proprietário registrado ou operador envie ao FAA Flight Standards District Office (FSDO) local uma solicitação por escrito quanto à utilização de uma ins- 2- 66 peção progressiva. Esta solicitação deve conter: 1. The name of a certificated mechanic holding an inspection authorization, a certificated airframe repair station, or the manufacturer of the aircraft to supervise or conduct the inspection. 2. Manuais de procedimentos de inspeção atualizados, disponíveis e de pronto entendimento do piloto e do pessoal da manutenção, contentam em detalhe: • An explanation of the progressive inspection, including the continuity of inspection responsibility, the making of reports, and the keeping of records and technical reference material. • An inspection schedule, specifying the intervals in hours or days when routine and detailed inspections will be performed, and including instructions for exceeding an inspection interval by not more than 10 hours while en route, and for changing an inspection interval because of service experience. • Sample routine and detailed inspection forms and instructions for their use. • Amostra de relatorios e registros e instruções para sua utilização. 3. Espaço suficiente e equipamentos para a desmontagem necessária para a inspeção da aeronave. 4. Informação técnica atual sobre a aeronave. A frequência e detalhamento do programa de inspeção progressiva devem equivaler por uma inspeção completa na aeronave dentro de 12 meses em concordância às recomendações do fabricante e tipo de operação para a qual a aeronave está designada. O cronograma de inspeção progressiva deve garantir que a aeronave seja aeronavegável a qualquer momento. Um mecânico certificado deve realizar a inspeção progressiva desde que tenha sido supervisionado por um mecânico que tenha Autorização para Inspeção. Caso a inspeção progressiva seja interrompida, o proprietário ou o operador devem imediatamente notificar o FAA FSDO local por escrito. Após a interrupção, a primeira inspeção anual deve ser realizada em até 12 meses a partir da última inspeção completa da aeronave sob a inspeção progressiva. Aviões de Grande Porte (acima de 12.500 lb) Os requisitos de inspeção do CFR 14, capítulo 91 seção 91.409, incluindo os parágrafos (e) e (f). O parágrafo (e) se aplica a aviões de grande porte (para os quais a CFR14 capítulo 125 não se aplica), turbojet multiengine airplanes, turbo propeller powered multiengine airplanes, and turbinepowered rotorcraft. Paragraph (f) lists the inspection programs that can be selected under paragraph (e). É necessário que o operador tenha os requisitos necessários para a realização da inspeção adicional, pois as aeronaves maiores tipicamente são mais complexas e requerem um programa de inspeção mais detalhado do que o previsto pela CFR 14 capítulo 43, Anexo D. O proprietário ou operador da aeronave deve selecionar um programa de inspeção a partir das seguintes opções: 1. Programa de inspeção de aeronavegabilidade que seja parte do programa de manutenção contínua da aeronavegabilidade atualmente em uso pela pessoa que detenha um certificado de operação de atividade aérea ou um certificado emitido sob a CFR 14 capítulo 121 ou 135. 2. Programa de inspeção de aeronave aprovado som o CFR 14 capítulo 135 seção 135.419 e atualmente em uso pela pessoa detenha um certificado de operação sob o CFR 14 capítulo 135. 3. Programa de inspeção atual recomendado pelofabricante. 4. Qualquer outro programa de inspeção determinado pelo proprietário registrado ou operador da aeronave ou turbinepowered rotorcraft e que seja aprovado pelo FAA. Este programa deve ser submetido ao FAA FSDO local com jurisdição da área na qual a aeronave está baseada. O programa precisa 2- 67 ser descrito e incluir pelo menos as seguintes informações: 1. Instruções e procedimentos para a condução das inspeções para um modelo específico de avião ou turbine-powered rotorcraft, incluindo os testes e checagens necessários. As instruções e procedimentos precisam detalhar as peças e áreas da estrutura, motores, propulsores, rotores e equipamentos, incluindo equipamentos de emergência e sobrevivência que precisam ser inspecionados. 2. Cronograma para a realização das inspeções sob o programa determinado em termos de tempo em serviço, datas, número de operações no sistema (ciclos), ou a combinação deles. Este programa do proprietário/operador aprovado pelo FAA pode ser revisado no futuro pelo FAA se for considerado necessário para que mantenha sua adequação ao programa. O proprietário/ operador pode solicitar ao FAA dentro de 30 dias da notificação para reconsiderar a necessidade de fazer alterações. Programa de Inspeção do Fabricante É o programa desenvolvido pelo fabricante para seu produto e está inserido no manual “Instruções para Aeronavegabilidade Contínua” exigido pelo CFR 14 capítulo 23, seção 23.1529 e capítulo 25, seção 25.1529. Ele deve ser feito na forma de um manual ou manuais, conforme o caso, para a quantidade de informações a serem fornecidas e incluindo, mas não limitado, o seguinte conteúdo: • Descrição do avião e seus sistemas e instalações incluindo motores, propulsores e equipamentos. • Informações básicas descrevendo como os componentes e sistemas do avião são controlados e operados, incluindo quaisquer procedimentos especiais e limitações que se apliquem. • Informação de serviço que cobra os pontos de serviço, capacidade dos tanques, reservatórios, tipos de fluídos a serem usados, pressões aplicáveis aos diversos sistemas, pontos de lubrificação, lubrificantes a serem usados, equipamentos necessários para o serviço, instruções de içamento, mooring, elevação com o macaco e informações de nivelamento. • Instruções de manutenção com informações do cronograma para o avião e cada componente que tenha recomendação de peridiocidade com que devam ser limpos, inspecionados, ajustados, testados e lubrificados, e o grau de inspeção e serviço recomendado nestes pontos. • Os periodos recomendados de inspeção(vistoria ou revisão?) e as referências necessárias para a seção de limitações de aeronavegabilidade do manual. (The recommended overhaul periods and necessary cross references to the airworthiness limitations section of the manual.) • O programa de inspeção que detalha a frequencia e a extenção das inspeções necessarias para assegurar a manutenção de aeronavegabilidade do avião. (The inspection program that details the frequency and extent of the inspections necessary to provide for the continued airworthiness of the airplane.) • Diagrama das places de acesso estrutural e as informações necessarias para se ter acesso durante a inspeção quando não se tiver as places de acesso.(Diagrams of structural access plates and information needed to gain access for inspections when access plates are not provided.) • Detalhes para a aplicação de técnicas de inspeção especial, incluindo testes de radiografia e ultrasonografia quando esses processos forem especificados.(Details for the application of special inspection techniques, including radiographic and ultrasonic testing where such processes are specified.) • Uma lista de ferramentas especiais necessarias (A list of special tools needed.) • Uma seção de Limitações de Aeronavegabilidade que é segregada e claramente distinguivel do resto do 2- 68 documento. Esta seção deve estabelecer - (An Airworthiness Limitations section that is segregated and clearly distinguishable from the rest of the document. This section must set forth—) 1. Cada tempo de substituição mandatório, intervalos de inspeção estrutural, e procedimentos necessarios para o tipo de certificação ou aprovado sob CFR 14 part 25, seção 25.571 (Each mandatory replacement time, structural inspection interval, and related structural inspection procedures required for type certification or approved under 14 CFR part 25, section 25.571.) 2. Cada tempo de substituição mandatório, interval de inspeção, procedimento de inspeção relacionado, e todas as limitações criticas do projeto de controle de configuração aprovados sob o CFR 14 part 25, seção 25.981, para o sistema de tanque de combustivel.(Each mandatory replacement time, inspection interval, related inspection procedure, and all critical design configuration control limitations approved under 14 CFR part 25, section 25.981, for the fuel tank system.) A seção de Limitações de Aeronavegabilidade deve conter a seguinte afirmação de forma legível e em um local proeminente: “ A seção de Limitações de Aeronavegabilidade foi aprovado pelo FAA e especifica a manutenção necessaria sob o CFR 14 part 43, seção 43.16 e parte 91, seção 91.403, a não ser que um programa alternative tenha sido aprovado pelo FAA.” (The Airworthiness Limitations section must contain a legible statement in a prominent location that reads: “The Airworthiness Limitations section is FAA approved and specifies maintenance required under 14 CFR part 43, sections 43.16 and part 91, section 91.403, unless an alternative program has been FAA-approved.”) Qualquer operador que deseje adotar o programa de inspeção do fabricante deve primeiro contatar o Escritorio de Padrões do Distrito do FAA mais proximo, para futures orientações. (Any operator who wishes to adopt a manufacturers’ inspection program should first contact their local FAA Flight Standards District Office, for further guidance.) Inspeções de Altimertro e Sistema Estatico (Altimeter and Static System Inspections) Qualquer pessoa operand um avião ou um helicopter em um espaço aéreo controlado e sobre regras de voo por instrumentos (IFR) deve ter tido, dentro dos 24 meses precedents, cada sistema estatico de pressão, cada altimetro e cada sistema de reporte automatic de altitude pressão testado e inspecionado e de acordo com o CFR 14 parte 43, apendice E. Estes testes e ins- peções devem ter sido conduzidos por pessoas “clas- sificadas” apropriadamente sob o CFR 14. (Any per- son operating an airplane or helicopter in controlled airspace under instrument flight rules (IFR) must have had, within the preceding 24 calendar months, each static pressure system, each altimeter instrument, and each automatic pressure altitude reporting system tested and inspected and found to comply with 14 CFR part 43, Appendix E. Those test and inspections must be conducted by appropriately rated persons un- der 14 CFR.) Inspeções de Transponder de Controle de Trafego Aéreo(Air Traffic Control (ATC) Transponder Inspections) Qualquer pessoa usando um transponder de contro- le de trafego aéreo deve ter tido, dentro dos 24 meses precedentes, o seu transponder testado e inspecionado de acordo com o CFR14 parte 43, Apendice F. Adicio- nalmente, seguindo qualquer instalação ou manuten- ção devido a um erro de correspondencia de dados no transponder ATC, o sistema integrado deve ser testado e inspecionado para estar em conformidade com o CFR 14 parte 43, Apendice E, por uma pessoa apropriada segundo o CFR 14. (Any person using an air traffic control (ATC) transponder must have had, within the preceding 24 calendar months, that transponder tested and inspected and found to comply with 14 CFR part 43, Appendix F. Additionally, following any installa- tion or maintenance on an ATC transponder where data correspondence error could be introduced, the integrat-ed system must be tested and inspected and found to comply with 14 CFR part 43, Appendix E, by an appro- priately person under 14 CFR.) Operação e Praticas de Manutenção do Transmissor Localizador de Emergência (ELT) segundo a Circular de Consultivo (AC) 91-44 (Emergency Locator Transmitter (ELT) Operational and Maintenance Practices in Ac- cordance With Advisory Circular (AC) 91-44) 2- 69 Esta AC agrega e atualiza diversas outras ACs que tra- tam do assunto ELT e de outros receptors de services aéreos. Sobre as regras de operação do CFR 14 parte 91, a maioria das aeronaves civis de pequeno porte registradas para carregar mais de uma pessoa deve ter um ELT instalado no avião. O CFR 14 parte 91, seção 91.207 define os requisites de qual tipo de aeronave e quando o ELT deve estar instalado. Tambem indica que um ELT que esta de acordo com os requerimen- tos da Ordem Técnica Padrão (TSO)-C91 pode não ser usado para novas instalações. *(Esse é o ELT que a aviação geral e de pequeno porte tem instalado e eles transmitem na frequencia 121.5 MHz). (This AC combined and updated several ACs on the subject of ELTs and receivers for airborne service. Under the operating rules of 14 CFR part 91, most small U.S. registered civil airplanes equipped to carry more than one person must have an ELT attached to the airplane. 14 CFR part 91, section 91.207 defines the require- ments of what type aircraft and when the ELT must be installed. It also states that an ELT that meets the requirements of Technical Standard Order (TSO)-C91 may not be used for new installations.*(This is the ELT that smaller general aviation aircraft have in- stalled and they transmit on 121.5 MHz.)) O piloto em commando de uma aeronave equipada com ELT é responsavel por sua operação e, antes de desligar o motor no fim de cada voo, deve sintonizar o receptor VHF em 121.5 MHz e escutar se algum dispositivo ELT esta ativado. Pessoal de manutenção é responsavel por acionamentos acidentais durante o seu periodo atual de trabalho. (The pilot in command of an aircraft equipped with an ELT is responsible for its operation and, prior to engine shutdown at the end of each flight, should tune the VHF receiver to 121.5 MHz and listen for ELT activations. Maintenance per- sonnel are responsible for accidental activation during the actual period of their work.) Manutençao do ELT é o assunto do CFR 14 parte 43 e deve ser incluido nos requerimentos de inspeção. É essencial que a operação do interruptor de impacto e a saída do transmissor sejam checadas usando as ins- truções do fabricante. Testando um ELT antes da ins- talação ou por razões de manutenção, deve ser condu- zido dentro de um invólucro de metal de maneira que evite a radiação do transmissor saia. Se isso não for possivel, o teste deve ser conduzido apenas nos pri- meiros 5 minutos de uma hora. (Maintenance of ELTs is subject to 14 CFR part 43 and should be includ- ed in the required inspections. It is essential that the impact switch operation and the transmitter output be checked using the manufacturer’s instructions. Test- ing of an ELT prior to installation or for maintenance reasons, should be conducted in a metal enclosure in order to avoid outside radiation by the transmitter. If this is not possible, the test should be conducted only within the first 5 minutes after any hour.) Os fabricantes do ELT são obrigados a marcarem a data de validade da bacteria, baseado em 50 por cento da vida útil, no lado de fora do transmissor. As bate- rias devem ser trocadas nessa data ou quando o trans- missor for usado por mais de uma hora cumulative. Baterias ativadas por agua, tem um tempo util(shelf?) virtualmente ilimitado. Elas geralmente não são mar- cadas com uma data de validade. Elas devem ser substituidas após a ativação dependendo de quanto tempo passaram em service. (Manufacturers of ELTs are required to mark the expiration date of the battery, based on 50 percent of the useful life, on the outside of the transmitter. The batteries are required to be re- placed on that date or when the transmitter has been in use for more than 1 cumulative hour. Water activat- ed batteries, have virtually unlimited shelf life. They are not usually marked with an expiration date. They must be replaced after activation regardless of how long they were in service.) A substituição de bateria pode ser feito por um piloto em um ELT portatil que é prontamente acessivel e que pode ser removido e reinstalado na aeronave através de uma operação simples. Essa operaçao seria considera- da manutenção preventive pelo CFR 14 parte 43, seção 43.3 (g). Substituição de baterias devera ser aprovado para o modelo especifico do ELT e a instalação deve ser de acordo com a seção 43.13. (The battery replacement can be accomplished by a pilot on a portable type ELT that is readily accessible and can be removed and rein- stalled in the aircraft by a simple operation. That would be considered preventive maintenance under 14 CFR part 43, section 43.3(g). Replacement batteries should be approved for the specific model of ELT and the installation performed in accordance with section 43.13.) A AC 91-44 tambem contem informação adicional sobre: (AC 91-44 also contains additional information on: ) • Equipamento de guia e alerta instalados na aeronave e que operam com o ELT.(Airbor- ne homing and alerting equipment for use with ELTs.) 2- 70 • Responsabilidade de busca e salvamento. (Search and rescue responsibility.) • Procedimentos de alerta e busca incluindo diversos procedimentos de voo para localizer um ELT. (Alert and search procedures includ- ing various flight procedures for locating an ELT.) • O Escritório de Gerenciamento de Frequen- cia da FAA é o responsavel para o contato dos construtores para a demonstração e teste dos ELTs. (The FAA Frequency Management Of- fices, for contacting by manufacturers when they are demonstrating and testing ELTs.) *A razão; como em 31 de janeiro de 2009, a frequen- cia 121.5/243 MHz parou de ser monitorada pelos sa- tellites de busca e salvamento do COSPASSARSAT (Busca e Salvamento com Rastreamento via Satélite). (*The reason; as of January 31, 2009, the 121.5/243 MHz frequency will no longer be monitored by the COSPASSARSAT (Search and Rescue Satellite-Aid- ed Tracking) search and rescue satellites.) NOTA: Todas as novas instalações devem ser ELT di- gitais de 406 MHz. Eles devem seguir os padroes do TSO C126. Quando instalado o novo ELT de 406 MHz deve ser registrado para caso de acidente da aeronave o time de busca e salvamento possa tirar todas as van- tagens dos benefícios que o sistema oferece. Os cir- cuitos digitais do ELT 406 podem ser codificados com as informações como o tipo de aeronave, localização da base, proprietario, etc. essa codificação permite ao centro de coordenação de busca e salvamento(SAR) contatar o proprietario ou dono registrado, se um sinal for detectado para determinar se a aeronave estava em voo ou estacionada. Esse tipo de identificação permite uma resposta rapida por parte do SAR, no caso de um acidente e salvara recursos valiosos no caso de um alarme falso. (NOTE: All new installations must be a 406 MHz digital ELT. It must meet the standards of TSO C126. When installed, the new 406 MHz ELT should be registered so that if the aircraft were to go down, search and rescue could take full advantage of the benefits the system offers. The digital circuitry of the 406 ELT can be coded with information about the aircraft type, base location, ownership, etc. This cod- ing allows the search and rescue (SAR) coordinating centers to contact the registered owner or operator if a signal is detected to determine if the aircraft is flying or parked. This type of identification permits a rapid SAR response in the event of an accident, and will save valuable resources from a false alarm search.) Inspeções Annual e de 100 horas (Annual and 100-Hour Inspections)Preparação (Preparation) Um proprietario/explorador conduzindo uma aero- nave para uma oficina com o objetivo de fazer uma inspeção anual ou de 100 horas pode não saber o que esta envolvido no processo. Esses é o ponto aonde a pessoa que realize a inspeção se reune com o cliente para revisar os registros e discutir qualquer questão relacionada a manutenção, reparos necessarios, ou qualquer outro trabalho que o cliente deseje efetuar. Além disso, o tempo gasto na revisão desses itens antes de iniciar as inspeções geralmente economiza tempo e dinheiro antes de o trabalho estar complete. (An owner/operator bringing an aircraft into a main- tenance facility for an annual or 100-hour inspection may not know what is involved in the process. This is the point at which the person who performs the in- spection sits down with the customer to review the records and discuss any maintenance issues, repairs needed, or additional work the customer may want done. Moreover, the time spent on these items before starting the inspection usually saves time and money before the work is completed.) A encomenda do services descreve o trabalho que sera feito e a taxa que o proprietario pagará pelo service. É um contrato que inclui as partes, materiais e traba- lho necessário para completer a inspeção. Ele podera incluir manutenções e reparos adicionais solicitados pelo proprietario ou encontrados durante a inspeção. (The work order describes the work that will be per- formed and the fee that the owner pays for the service. It is a contract that includes the parts, materials, and labor to complete the inspection. It may also include additional maintenance and repairs requested by the owner or found during the inspection.) Materiais adicionais como Ads, boletins de service e cartas do constructor, e serviços de informações de venda devem ser pesquisados para a inclusão de avio- nicos e equipamentos de emergencia nas aeronaves. O TCDS fornece todos os componentes elegíveis para a instalação na aeronave.(Additional materials such as ADs, manufacturer’s service bulletins and letters, and vendor service information must be researched to 2- 71 include the avionics and emergency equipment on the aircraft. The TCDS provides all the components eligi- ble for installation on the aircraft.) A revisão dos registros da aeronave é uma das mais importantes partes da inspeção. Esses registros con- cedem a historia da aeronave. Os registros que devem ser guardados e como eles devem ser mantido estão listados no CFR 14 parte 91 seção 91.417. Entre os registros que devem ser pesquisados estão os registros de manutenção, manutenção preventiva, e alterações, registros das ultimas inpeções de 100 horas, anuais, ou qualquer outra inpeção requerida ou aprovada para a fuselage, hélice do motor, rotor, e aparelhos da aero- nave. Os registros devem incluir: (The review of the aircraft records is one of the most important parts of any inspection. Those records provide the historyof the aircraft. The records to be kept and how they are to be maintained are listed in 14 CFR part 91, section 91.417. Among those records that must be tracked are records of maintenance, preventive maintenance, and alteration, records of the last 100-hour, annual, or oth- er required or approved inspections for the airframe, engine propeller, rotor, and appliances of an aircraft. The records must include:) • Uma descrição (ou referencia para dados aceitaveis para o FAA) do trabalho feito. (A description (or reference to data acceptable to the FAA) of the work performed.) • A data de finalização do trabalho feito e a assinatura e numero de certificado da pessoa que aprovou a aeronave para voltar ao servi- ce. (The date of completion of the work per- formed and the signature and certificate num- ber of the person approving the aircraft for return to service.) • O total de tempo em serviço e a atual condi- ção de peças da fuselagem com tempo de vida util, em cada motor, cada helice e cada rotor. (The total time in service and the current sta- tus of life-limited parts of the airframe, each engine, each propeller, and each rotor.) • O tempo desde a ultima revisão de todos os itens instalados na aeronave e que requerem uma revisão com base em um tempo especifi- co. (The time since last overhaul of all items installed on the aircraft which are required to be overhauled on a specified time basis.) • O atual estado da inspeção da aeronave, in- cluindo tempo desde a ultima inspeção reque- rida pelo programa sobre o qual a aeronave e seus aparelhos são mantidos. (The current inspection status of the aircraft, including the time since last inspection required by the pro- gram under which the aircraft and its appli- ances are maintained.) • O atual estado das Ads aplicaveis incluindo para cada, o metodo de condescendencia, o número da AD e a data de revisão. Se a AD envolve alguma ação recorrente, o tempo e data quando é necessaria a proxima interven- ção. (The current status of applicable ADs in- cluding for each, the method of compliance, the AD number, and revision date. If the AD involves recurring action, the time and date when the next action is required.) • Cópias dos formularios prescritos pelo CFR 14 parte 43, seção 43.9, para cada alteração maior na fuselagem e nos componentes atu- almente instalados. (Copies of the forms pre- scribed by 14 CFR part 43, section 43.9, for each major alteration to the airframe and cur- rently installed components.) É necessario que o proprietário/operador mantenha os registrosde inspeção até que o serviço seja repetido, ou por 1 ano após o trabalho tenha sido feito. A maioria dos outros registros que inclui o tempo total e o atual estado de partes com tempo limitado de vida, tempos de vistoria, e o estado da AD devem ser retida e trans- ferida com a aeronave quando a mesma for vendida. (The owner/operator is required to retain the records of inspection until the work is repeated, or for 1 year after the work is performed. Most of the other records that include total times and current status of life-limited parts, overhaul times, and AD status must be retained and transferred with the aircraft when it is sold.) O CFR 14 parte 43, seção 43.15, requer que cada pes- soa executando uma inpeção de 100 horas ou annual, deve usar uma lista de verificação durante as inpeções. A lista de verificações deve ser uma desenvolvida pela pessoa, uma desenvolvida pelo fabricante do equipa- mento sendo inspecionado, ou uma obtida de outra fonte. A lista de verificação deve incluir o âmbito e os detalhes dos intens contidos na parte 43, Apendice D. (14 CFR part 43, part 43.15, requires that each per- son performing a 100-hour or annual inspection shall 2- 72 use a checklist while performing the inspection. The checklist may be one developed by the person, one provided by the manufacturer of the equipment be- ing inspected, or one obtained from another source. The checklist must include the scope and detail of the items contained in part 43, Appendix D.) A lista de verificação fornecida pelo fabricante é a de uso preferencial. O fabricante separa as areas para ins- peção como, motor, cabine, asa, empenagem e trem de pouso. Eles tipicamente listam os Boletins e Cartas de Serviço para áereas especificas da aeronave e dos equipamentos instalados. (The inspection checklist provided by the manufacturer is the preferred one to use. The manufacturer separates the areas to inspect such as engine, cabin, wing, empennage and landing gear. They typically list Service Bulletins and Service Letters for specific areas of the aircraft and the appli- ances that are installed.) O acionamento inicial do motor, fornece uma avalia- ção da condição do motor antes de se iniciar a inspe- ção. Esse acionamento deve incluir a operação em po- tencia total e lenta, operação dos magnetos, incluindo o interruptor de reconhecimento de solo, checar a misturado ar-combustível, pressão de óleo e combus- tível, e a temperatura da cabeça do cilindro e do óleo. Após o acionamento do motor, procurar por sinais de vazamento de óleo combustível ou hidraulico. (Initial run-up provides an assessment to the condition of the engine prior to performing the inspection. The run- up should include full power and idle rpm, magneto operation, including positive switch grounding, fuel mixture check, oil and fuel pressure, and cylinder head and oil temperatures. After the engine run, check it for fuel, oil, and hydraulic leaks.) Seguindo a lista de verificações, toda a aeronave deve ser aberta retirando-se todas as placas de inspeção ne- cessarias, portas de acesso, carenagens e capotas. Toda a aeronave deve ser limpa ppara revelar rachaduras ou defeitos escondidos que podem passar despercebidos por causa da sujeira. (Following the checklist, the en- tire aircraft shall be opened by removing all necessary inspection plates, access doors, fairings, and cowling. The entire aircraft must then be cleaned to uncover hidden cracks or defects that may have been missed because of the dirt.) Seguindo a ordem e usando a lista de verificação ins- pecionar cada item visualmente, ou realizar as verifi- cações ou testes necessarios para verificar a condição do componente ou do sistema. Registrar as discrepan- cias quando encontradas. Toda a aeronave deve ser inspecionada e uma lista de discrepâncias deve ser apresentada ao proprietario. (Following in order and using the checklist visually inspect each item, or per- form the checks or tests necessary to verify the con- dition of the component or system. Record discrepan- cies when they are found. The entire aircraft should be inspected and a list of discrepancies be presented to the owner.) Uma inspeção tipica, seguindo uma lista de verifica- ção, em uma aeronave monomotora de pequeno porte pode incluir em parte, como aplicavel: (A typical ins- pection following a checklist, on a small single engine airplane may include in part, as applicable:) • A fuselagem por danos, corrosão, e a fixa- ção de acessórios, antenas e luzes; por “re- bites soltos”, especialmente na área do trem de pouso indicando a possibilidade de movi- mento estrutural ou escondendo uma falha. (The fuselage for damage, corrosion, and attachment of fittings, antennas, and lights; for “smoking rivets” especially in the landing gear area indicating the possibility of struc- tural movement or hidden failure.) • O cockpit e a área da cabine por equipamen- tos soltos que poderiam degradar os contro- les; assentos e sintos por defeitos; janelas e parabrisas procurando por degradação; veri- ficar as condições dos instrumentos, marcas e operação; controles de voo e de motores para operarem em condições adequadas. (The flight deck and cabin area for loose equipment that could foul the controls; seats and seat belts for defects; windows and windshields for deterioration; instruments for condition, markings, and operation; flight and engine controls for proper operation.) • O motor e componentes ligados para alguma evidencia visual de vazamentos; parafusos e porcas por torque inapropriado e defeitos óbvios; berço do motor e dispersores de vi- bração por rachaduras, deterioração e folgas; controles dos motores por defeitos, operação e segurança; a parte interna do motor por com- pressão do cilindro; velas por suas operações; telas de óleo e filtros por particulas de metal ou matéria estranha; canos de escapamentos 2- 73 e silenciadores por vazamentos, rachaduras, e partes perdidas; defletores de refrigeração por deterioração danos e selantes faltantes; refrigeração do motor por rachaduras e defei- tos. (The engine and attached components for visual evidence of leaks; studs and nuts for improper torque and obvious defects; engine mount and vibration dampeners for cracks, deterioration, and looseness; engine controls for defects, operation, and safetying; the in- ternal engine for cylinder compression; spark plugs for operation; oil screens and filters for metal particles or foreign matter; exhaust stacks and mufflers for leaks, cracks, and missing hardware; cooling baffles for deterio- ration, damage, and missing seals; and engine cowling for cracks and defects.) • O grupo do trem de pouso, para checar sua condição e conexão; amortecedores por va- zamentos e níveis dos fluidos; mecanismo de retração e tranca por defeitos, danos, e operação; linhas hidraulicas por vazamen- tos; sistema eletrico por contatos não deseja- dos e interruptors para a sua operação; rodas e rolamentos para as condições; pneus para desgaste e cortes; e freios para condições e ajustes. (The landing gear group for condition and attachment; shock absorbing devices for leaks and fluid levels; retracting and locking mechanism for defects, damage, and opera- tion; hydraulic lines for leakage; electrical system for chafing and switches for opera- tion; wheels and bearings for condition; tires for wear and cuts; and brakes for condition and adjustment.) • A condição das asas e da seção central, de- terioração do revestimento, deformações, falhas estruturais e fixações. (The wing and center section assembly for condition, skin deterioration, distortion, structural failure, and attachment.) • A montagem da empenagem para condições, deformações, deterioração do revestimento, evidencias de falhas (rebites sujos), fixações seguras, e operação e instalação de compo- nentes. (The empennage assembly for condi- tion, distortion, skin deterioration, evidence of failure (smoking rivets), secure attachment, and component operation and installation.) • O grupo moto-propulsor e os componentes de seu sistema para o torque e segurança apro- priada; a hélice para entalhes, rachaduras e vazamento de óleo; os dispositivos anti-gelo por defeitos e opeação, e o mecanismo de controle para operação, montagem e movi- mentação restrita. (The propeller group and system components for torque and proper safetying; the propeller for nicks, cracks, and oil leaks; the anti-icing devices for defects and operation; and the control mechanism for op- eration, mounting, and restricted movement.) • Os equipamentos eletronicos e radios para ins- talações impróprias e montagem; fiação e con- dutores por roteamento impróprio,montagem insegura e defeitos óbvios; ligações e isola- mentos por instalação e condicionamente; e todas as antenas por condicionamento, mon- tagem e operação. Adicionalmente, se a bate- ria principal ainda não foi inspecionada e pas- sou por manutenção, a sua condição deve ser inspecionada, assim como montagem, corro- são e carga elétrica. (The radios and electron- ic equipment for improper installation and mounting; wiring and conduits for improper routing, insecure mounting, and obvious de- fects; bonding and shielding for installation and condition; and all antennas for condition, mounting, and operation. Additionally, if not already inspected and serviced, the main bat- tery inspected for condition, mounting, corro- sion, and electrical charge.) • Todo e qualquer outro item e componente que não foram anteriormente cobertos por esta lista por condição e operação. (Any and all installed miscellaneous items and compo- nents that are not otherwise covered by this listing for condition and operation.) Com a lista de verificações da aeronave completa, a lista de discrepancias deve ser transferida para a or- dem de serviço. Como parte da inspeção annual ou de 100 horas, o óleo do motor é drenado e substituido porque novos filtros e/ou novas telas foram instaladas no motor. Os reparos então são concluidos e todos os sistemas de fluídos passam por manutenção. (With the aircraft inspection checklist completed, the list of dis- crepancies should be transferred to the work order. As part of the annual and 100-hour inspections, the engine oil is drained and replaced because new filters and/or 2- 74clean screens have been installed in the engine. The re- pairs are then completed and all fluid systems serviced.) Antes da aprovação da aeronave para o retorno ao ser- viço depois da inspeção anual ou de 100 horas, o CFR 14 salienta que o motor deve ser acionado para de- terminar uma performance satisfatoria de acordo com as recomendações do fabricante. Esse acionamento deve incluir: (Before approving the aircraft for return to service after the annual or 100-hour inspection, 14 CFR states that the engine must be run to determine satisfactory performance in accordance with the man- ufacturers recommendations. The run must include:) • Potência gerada (estático e rotação minima) (Power output (static and idle rpm)) • Magnetos (para queda e interruptor de solo) (for drop and switch ground) • Pressão de óleo e combustível (Fuel and oil pressure) • Temperatura do óleo e do cilindro (Cylinder and oil temperature) após o acionamento, o motor é inspecionado para va- zamento de fluídos e o nível do óleo é checado uma última vez antes de se fechar a capota. (After the run, the engine is inspected for fluid leaks and the oil level is checked a final time before close up of the cowling.) Com a inspeção da aeronave completa, todas as pla- cas de inspeção, portas de acesso, carenagens e capo- tas que foram removidas, devem ser reinstaladas. É boa prtatica checar visualmente dentro das áreas ins- pecionadas procurando por ferramentas, trapos, etc., antes de fechar. Usar a lista de verificação e a de dis- crepancias para revisar as áreas que foram reparadas, ajudara a assegurar o retorno seguro da aeronave para o serviço. (With the aircraft inspection completed, all inspections plates, access doors, fairing and cowling that were removed, must be reinstalled. It is a good practice to visually check inside the inspection areas for tools, shop rags, etc., prior to close up. Using the checklist and discrepancy list to review areas that were repaired will help ensure the aircraft is properly returned to service.) Após a conclusão da inspeção os registros de cada fuselagem, motor, hélices, e aparelhos deve ser assi- nado. (Upon completion of the inspection, the records for each airframe, engine, propeller, and appliance must be signed off.) Os registros de acordo com o CFR 14 parte 43, seção 43.11, devem incluir as seguintes informações: (The record entry in accordance with 14 CFR part 43, sec- tion 43.11, must include the following information:) • O tipo de inspeção a uma breve discrição da extenção da inspeção. (The type inspection and a brief description of the extent of the in- spection.) • A datada inspeção e o tempo total de serviço da aeronave. (The date of the inspection and aircraft total time in service.) • A assinatura, numero do certificado, e o tipo de certificado obtido pela pessoa aprovando, ou desaprovando, para retorno da aeronave, fusela- gem, motor da aeronave, hélices, demais apare- lhos, membros de componentes ou suas partes. (The signature, the certificate number, and kind of certificate held by the person approving or disapproving for return to service the aircraft, airframe, aircraft engine, propeller, appliance, component part, or portions thereof.) • Para a inspeção annual e de 100 horas, se a aero- nave se encontra capaz de voar e aprovada para o retorno, cabe a seguinte afirmação : ”Eu certi- fico que essa aeronave foi inspecionada de acor- do com a inspeção (inserir o tipo) e foi conside- rada em condições de voo.” (For the annual and 100-hour inspection, if the aircraft is found to be airworthy and approved for return to service, enter the following statement: “I certify that this aircraft has been inspected in accordance with a (insert type) inspection and was determined to be in airworthy condition.”) • Se a aeronave for desaprovada para o retorno para o serviço devido a manutenção necessa- ria, descumprimento com as especificações aplicaveis, diretrizes de aeronavegabilidade ou por outros dados aprovados, cabe a seguin- te afirmação: “ Eu certifico que essa aeronave foi inspecionada de acordo com a inspeção (colocar tipo) e a lista de discrepancias e os itens não aprovados com aeronavegabilidade foram notificados ao proprietário ou operador da aeronave.” (If the aircraft is not approved 2- 75 for return to service because of necessary maintenance, noncompliance with applica- ble specifications, airworthiness directives, or other approved data, enter the following statement: “I certify that this aircraft has been inspected in accordance with a (insert type) inspection and a list of discrepancies and un- airworthy items has been provided to the air- craft owner or operator.”) Se o proprietario ou operador não deseja que os itens da lista de discrepancias ou itens não aeronavegaveis sejam reparados no local onde a inspeção foi realiza- da, eles tem a opção de voar a aeronave para outro lo- cal com uma Permissão Especial de Voo (Autorização de Transporte (translado?)). Um requerimento para a Permissão Especial de Voo pode ser feita no FAA FSDO local. (If the owner or operator did not want the discrepancies and/ or unairworthy items repaired at the location where the inspection was accomplished, they may have the option of flying the aircraft to an- other location with a Special Flight Permit (Ferry Per- mit). An application for a Special Flight Permit can be made at the local FAA FSDO.) Outras Inspeções e Manutenções de aeronave (Other Aircraft Inspection and Maintenance) Programas (Programs) Aeronaves operando sobre o CFR 14 parte 135, Com- plementares ou por Demanda, possui regras adicio- nais de manutenção que devem ser seguidas além do disposto no CFR 14 partes 43 e 91. (Aircraft operat- ing under 14 CFR part 135, Commuter and On De- mand, have additional rules for maintenance that must be followed beyond those in 14 CFR parts 43 and 91.) CFR 14 parte 135, seção 135.411(a)(1) aplica-se a ae- ronaves com certificação de tipo para configuração de assentos de passageiros, excluindo qualquer assento de pilotos, de nove assentos ou menos. As regras adicio- nais incluem: ( 14 CFR part 135, section 135.411(a)(1) applies to aircraft that are type certificated for a passen- ger seating configuration, excluding any pilot seat, of nine seats or less. The additional rules include:) • Seção 135.415-requer cada detentor de certi- ficado que submeta-se a um Relatório de Difi- culdade de Serviço, toda vez que eles tenham uma ocorrencia, falha, mal funcionamento, ou defeito na aeronave relativo a lista deteha- da nessa seção do regulamentoo. (Section 135.415—requires each certificate holder to submit a Service Difficulty Report, whenever they have an occurrence, failure, malfunc- tion, or defect in an aircraft concerning the list detailed in this section of the regulation.) • Seção 135.417-requer que cada detentor de certificado que envie um Relatório de Inter- rupção Mecanica, para ocorrencias em aerona- ves multi-motoras, relativas a interrupções de voo não programadas, e o número de hélices embandeiradas em voo, como detalhado nessa seção do regulamento. (Section 135.417—re- quires each certificate holder to mail or deliver a Mechanical Interruption Report, for occur- rences in multi-engine aircraft, concerning un- scheduled flight interruptions, and the number of propeller featherings in flight, as detailed in this section of the regulation.) • Seção 135.421-requer que cada detentor de certificado obedeça as recomendações do fa- bricante quanto aos programas de manuten- ção, ou o programa aprovado pelo FAA para cada aeronave, motor, hélice, rotor e cada item de emergência necessáro segundo o CFR 14 parte 135. Essa seção também detalha os re- querimentos para operações em monomoto- res carregando passageiros em IFR. (Section 135.421—requires each certificate holder to comply with the manufacturer’s recommend- ed maintenance programs, or a program ap- proved bythe FAA for each aircraft, engine, propeller, rotor, and each item of emergency required by 14 CFR part 135. This section also details requirements for single engine IFR passenger-carrying operations.) • Seção 135.422-essa seção se aplica a aerona- ves multi motoras e detalha os requerimentos para Inspeções de Aviões Antigos e revisão de Registros. Estão excluídos os aviões que operam regulaemente em qualquer ponto do Estado do Alaska. (Section 135.422—this section applies to multi-engine airplanes and details requirements for Aging Airplane Inspections and Records review. It excludes airplanes in schedule operations between any point within the State of Alaska.) 2- 76 • Seções 135.423 até 135.443-os regulamentos listados são muitos e complexos, e sua ob- servação é necessária; porém, eles não estão resumidos neste manual. (Sections 135.423 through 135.443—the listed regulations are numerous and complex, and compliance is required; however, they are not summarized in this handbook.) Qualquer operador usando uma aeronave com dez ou mais assentos para passageiros deve ter a organização necessaria e os programas de manutenção, junto com pessoas competentes e com o conhecimento necessa- rio para assegurar uma operação segura. É responsa- bilidade dessas pessoas o saber e cumprir com este e todos os outros Regulamentos de Aviação Federal aplicáveis, e devem contatar o seu FAA FSDO local para mais informações. (Any certificated operator using aircraft with ten or more passenger seats must have the required organization and maintenance pro- grams, along with competent and knowledgeable peo- ple to ensure a safe operation. It is their responsibility to know and comply with these and all other applica- ble Federal Aviation Regulations, and should contact their local FAA FSDO for further guidance.) O AAIP é um programa de inspeção aprovado pelo FAA, aprovado para aeronaves de nove ou menos assentos de passageiros operando sob o CFR 14 part 135. O AAIP é um programa desenvolvido sob me- dida para as necessidades particulares desses opera- dores para satisfazerem as necessidades da inspeção da aeronave. Esse programa permite o operador de- senvolver procedimentos e intervalos de tempo para a realização das tarefas da inspeção de acordo com as necessidades da aeronave, em vez de repetir todas as tarefas a cada intervalo de 100 horas. (The AAIP is an FAA-approved inspection program for aircraft of nine or less passenger seats operated under 14 CFR part 135. The AAIP is an operator developed program tailored to their particular needs to satisfy aircraft in- spection requirements. This program allows operators to de- velop procedures and time intervals for the accom- plishment of inspection tasks in accordance with the needs of the aircraft, rather than repeat all the tasks at each 100-hour interval.) O operador é responsável pelo AAIP. O programa deve envolver totalmente a aeronave; incluindo todos os avionicos, equipamentos de emergencia, disposições de cargas, etc. FAA Circular Consultivo 135-10A for- nece orientação detalhada para desenvolver um progra- ma aprovavel de inspeção de aeronave. A seguir um resumo, em parte, dos elementos que o programa deve incluir: (The operator is responsible for the AAIP. The program must encompass the total aircraft; including all avionics equipment, emergency equipment, cargo provisions, etc. FAA Advisory Circular 135-10A pro- vides detailed guidance to develop an approved aircraft inspection program. The following is a summary, in part, of elements that the program should include:) • Uma escala de tarefas (inspeções) individuais ou grupos de tarefas, bem como a frequencia para realização dessas tarefas. (A schedule of individual tasks (inspections) or groups of tasks, as well as the frequency for performing those tasks.) • Formas de trabalho designando aquelas ta- refas com a necessidade de assinatura para cada. As formas devem ser desenvolvidas pelo operador e obtidas de outra fonte. (Work forms designating those tasks with a sign off provision for each. The forms may be devel- oped by the operator or obtained from anoth- er source.) • Instruções para completar cada tarefa. Essas tarefas devem satisfazer o CFR 14 parte 43, seção 43.13(a) , em relação a métodos, técni- cas, práticas, ferramentas e equipamentos. As instruções devem incluir informações ade- quadas em uma forma adequada para o uso da pessoa fazendo o trabalho. (Instructions for accomplishing each task. These tasks must satisfy 14 CFR part 43, section 43.13(a), re- garding methods, techniques, practices, tools, and equipment. The instructions should in- clude adequate information in a form suitable for use by the person performing the work.) • Disposições para revisões desenvolvidas pelo operador para referidas instruções devem ser incorporadas ao seu (operador) manual. (Pro- visions for operator-developed revisions to referenced instructions should be incorporat- ed in the operator’s manual.) • Um sistema de registro de discrepancias e suas correções. (A system for recording dis- crepancies and their correction.) • Meios para a contabilização dos formularios 2- 77 de trabalho após a conclusão da inspeção. Esses formularios são usados para satisfazer os requerimentos doCFR 14 parte 91, seção 91.417, por isoo deve estar completo, legivel e identificavel para qual aeronave e especfica- do para qual inspeção o mesmo se refere. (A means for accounting for work forms upon completion of the inspection. These forms are used to satisfy the requirements of 14 CFR part 91, section 91.417, so they must be complete, legible, and identifiable as to the aircraft and specific inspection to which they relate.) • Adaptações para as variações de equipamen- tos e configurações entre as aeronaves da fro- ta. (Accommodation for variations in equip- ment and configurations between aircraft in the fleet.) • Preparação para a transferencia uma aeronave de outro programa para o AAIP. (Provisions for transferring an aircraft from another pro- gram to the AAIP.) O desenvolvimento do AAIP pode vir de uma das se- guintes fontes: (The development of the AAIP may come from one of the following sources:) • Adotar inteiramente a inspeção de aerona- ve desenvolvida pelo fabricante. Entretanto, muitos programas de construtores não envol- vem avionicos, equipamento de emergencia, utensílios, e instalações relacionadas que de- vem ser incorporadas no AAIP. A inspeção desses itens e sistemas vai requerer adicionais ao programa, com o objetivo de garantir que estejam de acordo com as especificações da companhia aérea e conforme o aplicado no CFR 14. (An adoption of an aircraft manu- facturer’s inspection in its entirety. However, many aircraft manufacturers’ programs do not encompass avionics, emergency equipment, appliances, and related installations that must be incorporated into the AAIP. The inspection of these items and systems will require addi- tions to the program to ensure they comply with the air carrier’s operation specifications and as applicable to 14 CFR.) • Uma versão modificada do programa do fabri- cante. O operador pode modificar o programa de inspeção do fabricante para adaptar a suas necessidades. As modificações devem estar claramente identificadas e fornecer um nivel equivalente de segurança aos que o aprova- do pelo programa do fabricante. (A modified manufacturer’s program. The operator may modify a manufacturer’s inspection program to suit its needs. Modifications should be clearly identified and provide an equivalent level of safety to those in the manufacturer’s approved program.) • Programa desenvolvido pelo operador. Esse tipo de programa é desenvolvido inteiramen- te pelo operador. Ele deve incluir métodos, tecnicas e praticas e padrões necessarios para a realização adequada do programa. (An op- erator-developed program. This type of pro- gram is developed in its entiretyby the oper- ator. It should include methods, techniques, practices, and standards necessary for proper accomplishment of the program.) • Um programa contínuo de inspeção ja exis- tente (CFR 14 parte 91.409(d)) pode ser utili- zado como uma base para o desenvolvimento do AAIP. (An existing progressive inspection program (14 CFR part 91.409(d)) may be used as a basis for the development of an AAIP.) Como parte desse programa de inspeção, o FAA re- comenda fortemente que um Programa de Proteção e Controle de Corrosão e um programa do tipo inspeção estrutural suplementar seja incluído. (As part of this inspection program, the FAA strongly recommends that a Corrosion Protection Control Program and a supplemental structural inspection type program be included.) Um procedimento de revisão do programa deve ser incluído para que uma avaliação de qualquer revisão possa ser feita pelo operador antes de submetê-los a aprovação do FAA. (A program revision procedure should be included so that an evaluation of any revi- sion can be made by the operator prior to submitting them to the FAA for approval.) Devem ser estabelecidos procedimentos para a adminis- tração do programa. Isso deve incluir: a definição das obrigações e responsabilidades para todo o pessoal en- volvido no programa, agendando inspeções, registrando os suas realizações, e mantendo um arquivo completo de todos os formulários de trabalho. (Procedures for admin- istering the program should be established. These should 2- 78 include: defining the duties and responsibilities for all personnel involved in the program, scheduling inspec- tions, recording their accomplishment, and maintaining a file of completed work forms.) O manual do operador deve incluír uma seção que descreve claramente todo o programa, incluindo pro- cedimentos para o agendamento do programa regis- tros e responsabilidade para realização continua do programa. Essa seção serve para facilitar a adminis- tração do programa pelo detentor do certificado e para direcionar suas realizações através da mecanica ou das estações de reparos. O manual do operador deve incluir instruções para o cumprimento das tarefas de manutenção ou inspeção. E uma lista das ferramentas e equipamentos necessarios para realizar a inspeção e o serviço de manutenção. (The operator’s manual should include a section that clearly describes the complete program, including procedures for program scheduling, recording, and accountability for con- tinuing accomplishment of the program. This section serves to facilitate administration of the program by the certificate holder and to direct its accomplish- ment by mechanics or repair stations. The operator’s manual should include instructions to accomplish the maintenance/ inspections tasks. It should also contain a list of the necessary tools and equipment needed to perform the maintenance and inspections.) O FSDO da FAA providenciara a cada operador, quando ele for aprovado, The FAA FSDO will pro- vide each operator with computer generated Opera- tions Specifications when they approve the program. Programa de Manutenção Continua de Aero- navegabilidade (Continuous Airworthiness Maintenance Program (CAMP)) A definição de manutenção no CFR 14 parte 1 incluí inspeção. O programa de inspeção exigido para o CFR 14 parte 121 e 135 para as transportadoras aé- reas é parte do Programa de Manutenção Continua de Aeronavegabilidade (CAMP). É um programa com- plexo e que exige uma organização de pessoal expe- riente e bem informado em aviação para implementa- -lo. (The definition of maintenance in 14 CFR part 1 includes inspection. The inspection program required for 14 CFR part 121 and part 135 air carriers is part of the Continuous Airworthiness Maintenance Program (CAMP). It is a complex program that requires an organization of experienced and knowledgeable avi- ation personnel to implement it.) O FAA desenvolveu uma Circular Consultiva, AC 120-16D Programa de Manutenção de Aeronave para Empresas Aéreas, que explica histórico e também os requisistos regulatórios do FAA para esses progra- mas. A AC se aplica as empresas aéreas submetidas ao CFR 14 partes 119,121 e 135, e se aplica apenas a aeronaves com certificação de tipo com dez ou mais assentos de passageiros. (The FAA has developed an Advisory Circular, AC 120-16D Air Carrier Aircraft Maintenance Programs, which explains the back- ground as well as the FAA regulatory requirements for these programs. The AC applies to air carriers sub- ject to 14 CFR parts 119, 121, and 135. For part 135, it applies only to aircraft type certificated with ten or more passenger seats.) Qualquer pessoa esperando para colocar a sua aero- nave nesse tipo de programa deve contatar o FSDO do FAA local para orientações. (Any person wanting to place their aircraft on this type of program should contact their local FAA FSDO for guidance.) Título 14 do CFR parte 125, seção 125.247, Inspeção (Title 14 CFR part 125, section 125.247, Inspection) Programas e Manutenção (Programs and Maintenance) Essa regulamentação se aplica a aviões que tem ca- pacidade de assento de vinte ou mais passageiros, ou uma capacidade de carga paga de seis mil libras ou mais. Programas de inspeção que podem ser aprova- dos para uso, sobre essa parte do CFR 14 incluem, mas não são limitados a: (This regulation applies to airplanes having a seating capacity of 20 or more passengers or a maximum payload capacity of 6,000 pounds or more. Inspection programs which may be approved for use under this 14 CFR part include, but are not limited to:) 1. Um programa de inspeção continua que é parte do programa continuo de aeronavega- bilidade aprovado para uso pelo detentor de certificado sobre o CFR 14 parte 121 ou 135; (A continuous inspection program which is part of a current continuous airworthiness program approved for use by a certificate hol- der under 14 CFR part 121 or part 135;) 2- 79 2. Programas de inspeção atualmente recomen- dados pelo fabricante da aeronave e de seus motores, hélices, utensílios ou equipamentos de sobrevivencia e emergencia; ou (Inspec- tion programs currently recommended by the manufacturer of the airplane, airplane engi- nes, propellers, appliances, or survival and emergency equipment; or) 3. Um programa de inspeção desenvolvido por um detentor de certificado sob o CFR 14 parte 125. O avião operado sob esta parte não po- dera operar a menos que: (An inspection pro- gram developed by a certificate holder under 14 CFR part 125. The airplane subject to this part may not be operated unless:) • Os tempos para substituição para partes com tempo de vida útil especificado nas folhas de dados do certificado de tipo da aeronave, ou outro documento aprovado pelo FAA que es- tejam de acordo; (The replacement times for life-limited parts specified in the aircraft type certificate data sheets, or other documents ap- proved by the FAA are complied with;) • Defeitos descobertos entre as inspeções, ou como resultado da inspeção, tenham sido cor- rigidos de acordo com o CFR 14 parte 43; e (Defects disclosed between inspections, or as a result of inspection, have been corrected in accordance with 14 CFR part 43; and) • O avião, incluindo fuselagem, motores da aeronave, hélices, utensilios, e equipamento de sobrevivencia e emergencia, e seus com- ponentes, são inspecionados de acordo com o programa de inspeção aprovado pelo FAA. Essas inspeções devem incluir pelo menos o seguinte: (The airplane, including airframe, aircraft engines, propellers, appliances, and survival and emergency equipment, and their component parts, is inspected in accordance with an inspection program approved by the FAA. These inspections must include at least the following:) • Instruções, procedimentos e padrões para a marca e modelo do avião, incluindo testes e cheques. Essas instruções e procedimentos de- vem estabelecer em detalhe as partes e áreas dafuselagem, motores da aeronave, hélices, utensilios e equipamentos de sobrevivência e emergência que necessitam de inspeção. (In- structions, procedures and standards for the particular make and model of airplane, includ- ing tests and checks. The instructions and pro- cedures must set forth in detail the parts and areas of the airframe, aircraft engines, propel- lers, appliances, and survival and emergency equipment required to be inspected.) • Um cronograma para a realização das ins- peções que devem ser efetuadas sob o pro- grama, expressado em termos de tempo de serviço, de calendário, número de operações do sistema, ou qualquer combinação desses. (A schedule for the performance of the in- spections that must be performed under the program, expressed in terms of the time in service, calendar time, number of system op- erations, or any combination of these.) • O pessoal usado para realizar as inspeções exigidas pelo CFR 14 parte 125, devem ser autorizados para realizar a manutenção sob o CFR 14 parte 43. O avião sujeito a parte 125 não deve operar a não ser que os motores instalados tenham passado por manutenção de acordo com os periodos de revisão reco- mendado pelo fabricante ou um programa aprovado pelo FAA; os periodos de revisão dos motores são especificados nos programas de inspeção exigidos pelo CFR 14 parte 125, seção 125.247. (The person used to perform the inspections required by 14 CFR part 125, must be authorized to perform maintenance under 14 CFR part 43. The airplane subject to part 125 may not be operated unless the installed engines have been maintained in accordance with the overhaul periods recom- mended by the manufacturer or a program ap- proved by the FAA; the engine overhaul pe- riods are specified in the inspection programs required by 14 CFR part 125, section 125.247.) Inpeções de Helicópteros, motores a pistão e a Reação (Helicopter Inspections, Piston- -Engine and Turbine-Powered) Um helicoptero com motor a pistão pode ser inspe- cionado de acordo com o escopo e detalhes do CFR 14 parte 43 apendice D no caso de inspeção annual. 2- 80 Entretanto, existem regras adicionais para inspeção de performance sob o CFR 14 parte 43, seção 43.15, exigindo que cada pessoa realizando a inspeção sob o CFR 14 parte 91 em um helicóptero deve inspe- cionar os seguintes componentes adicionalmente de acordo com o manual de manutenção ou Instruções para Aeronavegabilidade Continua do fabricante no caso: (A piston-engine helicopter can be inspected in accordance with the scope and detail of 14 CFR part 43, Appendix D for an Annual Inspection. However, there are additional performance rules for inspections under 14 CFR part 43, section 43.15, requiring that each person performing an inspection under 14 CFR part 91 on a rotorcraft shall inspect these additional components in accordance with the maintenance manual or Instructions for Continued Airworthiness of the manufacturer concerned:) 1. O eixo de transmissão ou sistema similar(The drive shaft or similar systems) 2. A caixa de transmissão do rotor principal para defeitos óbvios (The main rotor transmission gear box for obvious defects); 3. O rotor principal e a seção central (ou área equivalente) (The main rotor and center sec- tion (or the equivalent area)) 4. O rotor auxiliar. (The auxiliary rotor.) O operador de um hélicoptero a reação (turbina) pode escolher em ter uma inspeção sob o CFR 14 parte 91, seção 91.409: )The operator of a turbine-powered he- licopter can elect to have it inspected under 14 CFR part 91, section 91.409:) 1. Inspeção Anual (Annual inspection) 2. Inspeção de 100 horas (100-hour inspection) 3. Aplica-se a um helicóptero a reação quan- do o operador escolhe a inspeção de acordo com o paragrafo da seção 91.409(e), quan- to ao tempo (a) e (b) não se aplica. (Applies to turbine-powered rotorcraft when operator elects to inspect in accordance with paragraph section 91.409(e), at which time (a) and (b) do not apply.) 4. Uma inspeção progressiva. (A progressive inspection.) Quando realizando qualquer uma das inspeções aci- ma, as regras adicionais de performance sob o CFR 14 parte 43, seção 43.15, para helicópteros devem estar de acordo. (When performing any of the above inspections, the additional performance rules under 14 CFR part 43, section 43.15, for rotorcraft must be complied with.) Aeronaves Leve Esportiva, Para-quedas Ba- listico, Controle de Mudança de Peso da Ae- ronave (Light-Sport Aircraft, Powered Para- chute, and Weight-Shift Control Aircraft) Quando operando sob o certificado Experimental emitido com o propósito de Operar Aeronave Leve Esportiva, essa aeronave deve ter uma inspeção con- dicional realizada uma vez a cada 12 meses. (When operating under an Experimental certificate issued for the purpose of Operating Light Sport Aircraft, these aircraft must have a condition inspection performed once every 12 months.) A inspeção deve ser realizada por um reparador habi- litado (aeronave leve esportiva) com uma manutenção classificada, e um mecanico propriamente avaliado, ou uma estação de reparos apropriada de acordo com os procedimentos de inpeção desenvolvidos pelo fa- bricante ou uma pessoa autorizada pelo FAA. Adicio- nalmente, se a aeronave é usada para compensação ou para rebocar um planadorvou um veículo ultrale- ve sem motor, ou ainda, se é designada para realizar treinamentos, compensação ou contratada, ela deve ter sido inspecionada dentro das 100 horas preceden- tes e retornado ao serviço de acordo com o CFR 14 parte 43, por uma das pessoas listadas acima. (The inspection must be performed by a certificated repair- man (light-sport aircraft) with a maintenance rating, an appropriately rated mechanic, or an appropriately rated repair station in accordance with the inspection procedures developed by the aircraft manufacturer or a person acceptable to the FAA. Additionally, if the aircraft is used for compensation or hire to tow a glider or un- powered ultralight vehicle, or is used by a person to conduct flight training for compensation or hire, it must have been inspected within the preceding 100 hours and returned to ser- vice in accordance with 14 CFR part 43, by one of the persons listed above.)