Conhecimentos Basicos de Aeronaves

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CGA grupo 4 Conhecimentos Gerais de Aeronaves
Conhecimentos Gerais
de Aeronaves
AERODINÂMICA E ELEMENTOS 
COMPONENTES DAS AERONAVES
1. AERODINÂMICA
Ciência que estuda as forças 
produzidas pelo movimento relativo entre 
o ar e os corpos.
2. AERONAVE
Qualquer veículo que voa é 
chamado de aeronave.
Dividem-se em dois grupos:
AERÓSTATO: 
são os balões e dirigíveis chamados 
de mais leves que o ar, elevam-se 
segundo o princípio de Arquimedes, que 
diz basicamente que todo corpo 
mergulhado num fluido recebe o empuxo 
debaixo para cima equivalente ao peso do 
fluido deslocado. 
AERÓDINOS: são os mais pesados 
que o ar, seu vôo baseia-se na 3ª lei de 
Newton (ação e reação) e no Teorema de 
Bernoulli que diz: “quando a velocidade de 
fluido aumenta, a pressão dinâmica 
também aumenta e a pressão estática 
diminui”.
Os aviões, helicópteros, 
planadores, autogiros e ultraleves são 
exemplos de aeródinos.
3. AVIÃO
Para um melhor estudo, o avião e 
dividido em cinco partes principais. São 
elas:
 ASA
 EMPENAGEM
 TREM DE POUSO
 FUSELAGEM
 GRUPO MOTO PROPULSOR 
(MOTORES)
ASA
A função da asa é dar a 
sustentação necessária ao vôo. 
Classificação da asa quanto a quantidade 
de planos:
 MONOPLANO: um plano de asa
 BIPLANO: dois planos de asa
 TRIPLANO: três planos de asa
 MULTIPLANO: quatro ou mais planos 
de asa.
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Classificação de asa quanto a posição: 
 ASA BAIXA: posicionada na parte 
inferior da fuselagem.
 ASA MÉDIA: posicionada na parte 
central da fuselagem.
 ASA ALTA: posicionada na parte 
superior da fuselagem
 ASA PARASSOL: posicionada acima da 
fuselagem fixada por montantes 
(suportes).
Classificação da asa quanto a fixação: 
 ASA CANTILEVER: asa fixada à 
fuselagem sem suportes (montantes) 
externos.
 ASA SEMI-CANTILEVER: asa fixada à 
fuselagem com o auxílio de montantes.
ELEMENTOS DA ASA
 BORDO DE ATAQUE: parte dianteira da 
asa.
 BORDO DE FUGA: parte traseira da 
asa.
 EXTRADORSO OU DORSO: parte 
superior da asa.
 INTRADORSO OU VENTRE: parte 
inferior da asa
 CORDA: distância da linha reta entre o 
bordo de ataque e o bordo de fuga.
 PONTA DA ASA: extremidade lateral da 
asa.
 RAIZ DA ASA: união entre a asa e a 
fuselagem.
 ENVERGADURA: distância de uma 
ponta a outra da asa.
ELEMENTOS ESTRUTURAIS DA ASA
 LONGARINAS: são os principais 
elementos estruturais da asa.
 NERVURAS: são presas nas longarinas 
e dão o formato aerodinâmico a asa.
 TIRANTES: são cabos de aço esticados 
em diagonal para suportar esforços de 
tração.
REVESTIMENTO
 TELA: tecido impermeabilizado que não 
auxilia na resistência estrutural da asa 
(revestimento não trabalhante).
 MADEIRA: chapas de madeira 
impermeabilizadas que auxiliam na 
resistência estrutural da asa 
(revestimento trabalhante).
 ALUMÍNIO: chapas de alumínio que 
auxiliam na resistência estrutural da 
asa. É o revestimento trabalhante mais 
utilizado atualmente.
EMPENAGEM
É todo o conjunto da cauda do 
avião e sua função é fornecer a 
estabilidade necessária ao vôo.
ELEMENTOS DA EMPENAGEM
 ESTABILIZADOR VERTICAL: é toda a 
superfície vertical da empenagem.
 LEME ou Leme de direção: É fixado no 
estabilizador vertical, movimenta-se 
lateralmente e destina-se a fornecer o 
movimento de guinada.
 COMPENSADOR DO LEME: é fixado no 
leme de direção, movimenta-se 
lateralmente e destina-se a compensar 
o movimento de guinada da aeronave.
 ESTABLIZADOR HORIZONTAL: é toda a 
superfície horizontal da empenagem.
 PROFUNDOR ou Leme de 
Profundidade: É fixado no estabilizador 
horizontal,movimenta-se verticalmente 
e destina-se a fornecer o movimento 
de arfagem da aeronave.
 COMPENSADOR DO PROFUNDOR: é 
fixado no profundor, movimenta-se 
verticalmente e destina-se a 
compensar o movimento de arfagem 
da aeronave.
Quanto ao posicionamento dos 
estabilizadores, a empenagem classifica-se 
em Convencional e em “T”.
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TREM DE POUSO
É o dispositivo que serve para 
amortecimento no pouso, controle e 
deslocamento da aeronave quando 
não estiver voando.
Classificação da aeronave quanto ao tipo 
de operação:
 LITOPLANO: o trem de pouso permite 
operação em superfícies sólidas. Ex.: 
asfalto, cimento, grama, terra, neve, 
etc.
 HIDROPLANO: o trem de pouso 
permite operação em superfícies 
líquidas.
 ANFÍBIOS: o trem de pouso permite 
operação em superfícies sólidas ou 
líquidas.
Classificação do trem de pouso quanto ao 
recolhimento:
 TREM FIXO: não se recolhe (aviões de 
pequeno porte).
 TREM RETRÁTIL: recolhe-se 
parcialmente.
 TREM ESCAMOTEÁVEL: recolhe-se 
totalmente.
Classificação do trem de pouso quanto ao 
posicionamento das rodas:
 TREM CONVENCIONAL: roda direcional 
localizada atrás das rodas principais.
 TREM TRICICLO: roda direcional 
localizada a frente das rodas principais 
(mais usadas na aviação de grande 
porte). 
Obs.: as rodas principais são localizadas 
abaixo das asas.
FUSELAGEM
É a parte destinada a acomodação 
dos passageiros, tripulação e cargas. 
Tem formato cilíndrico e serve também 
para fixação das asas, empenagem e 
motores (se for o caso).
Classificação da fuselagem quanto ao 
número de lugares:
 MONOPLACE: apenas um lugar.
 BIPLACE: dois lugares.
 TRIPLACE: três lugares.
 QUADRIPLACE: quatro lugares.
 MULTIPLACE: quatro ou mais lugares.
CABINE: compartimentos das 
aeronaves comerciais destinados a 
acomodação de passageiros.
Classificação da fuselagem quanto à 
estrutura:
 TUBULAR: feita de tubos de aço 
soldados (usadas apenas em aviões de 
pequeno porte).
 MONOCOQUE: feita de anéis 
(cavernas) de alumínio e revestimento 
trabalhante de chapas de alumínio 
(usada em aviões de pequeno porte).
 SEMIMONOCOQUE: feita de anéis 
(cavernas) de alumínio, revestimento 
de chapas de alumínio trabalhante e 
longarinas, que aumentam a 
resistência do conjunto (usada nos 
aviões de grande porte).
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GRUPO MOTO PROPULSOR
Tem a função de produzir a tração 
necessária ao vôo utilizando o princípio 
da ação e reação.
Classificação das aeronaves quanto ao 
número de motores:
 MONOMOTOR: um motor.
 BIMOTOR: dois motores.
 TRIMOTOR: três motores.
 QUADRIMOTOR: quatro motores.
 MULTIMOTOR: acima de quatro 
motores.
DEFINIÇÕES E TERMOS UTILIZADOS
FORÇA: aquilo que produz ou modifica o 
movimento ou causa deformações físicas.
FLUIDO: qualquer matéria que se encontre 
no estado líquido ou gasoso, isto é, não 
possui forma definida.
ESCOAMENTO: o movimento de um fluido 
é chamado escoamento. Pode ser de dois 
tipos:
 TURBULENTO ou turbilhonado: neste 
escoamento as partículas se deslocam 
de forma irregular, com velocidades e 
direções diferentes.
 LAMINAR ou Lamelar: neste 
escoamento as partículas se deslocam 
de forma regular, com velocidade 
direção uniformes.
VELOCIDADE: distância percorrida em 
determinado tempo. 
Velocidade = distância / tempo. 
MASSA: quantidade de matéria contida 
num corpo. Não varia.
GRAVIDADE: força de atração entre as 
massas. Na Terra, todos os corpos que 
possuem massa são atraídos para o seu 
centro a 9,8 m/seg2 aproximadamente.
PESO: nome que se a ação da força dagravidade sobre as massas.
Peso = Massa. Gravidade.
ÁREA: Largura. Comprimento.
VOLUME: Largura. Comprimento. Altura
PRESSÃO: força exercida numa área. 
Pressão = Força / Área
DENSIDADE: massa contida num volume. 
Densidade = Massa / Volume
ESTÁTICO: parado, sem movimento.
DINÂMICO: em movimento.
ATMOSFERA: camada de ar que circunda a 
Terra.
VENTO RELATIVO: movimento do ar em 
relação a um ponto. Ex.: quando estamos 
em um automóvel em alta velocidade ao 
colocarmos a mão para fora sentimos a 
pressão de um vento causado pelo 
deslocamento.
O vento Relativo tem sempre, em 
relação à trajetória, mesma 
velocidade, mesma direção e sentido 
oposto.
PRESSÃO ESTÁTICA: e a pressão que o ar 
parado exerce sobre os corpos na 
atmosfera.
PRESSÃO DINÂMICA: e a pressão que o ar 
em movimento exerce sobre os corpos na 
atmosfera.
TEOREMA DE BERNOULLI: num dado 
escoamento, quando a velocidade 
aumenta, a pressão dinâmica também 
aumenta e a pressão estática diminui. 
Quando a velocidade diminui, a pressão 
dinâmica também diminui e a pressão 
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estática aumenta. Quando não há 
movimento a pressão dinâmica é zero e a 
pressão estática é a máxima.
ARRASTO: ou resistência ao avanço, 
dificuldade que um corpo encontra para se 
deslocar através de um fluido. Sempre 
paralelo ao deslocamento.
SUPERFÍCIE AERODINÂMICA: superfície 
cujo formato produz pouco arrasto.
AEROFÓLIO: superfície aerodinâmica que, 
além de produzir pouco arrasto, produz 
reações aerodinâmicas úteis ao vôo.
SUSTENTAÇÃO: reação útil gerada pelos 
aerofólios. É sempre perpendicular 
(90°) ao deslocamento.
EIXO: centro de um movimento giratório. 
Todo giro é em torno de um eixo.
ÂNGULO: abertura entre duas linhas ou 
planos que se unem em um ponto.
VETOR: grandeza que possui intensidade, 
direção e sentido.
DIREÇÃO: posição de um vetor.
Ex.: horizontal, vertical, inclinado, etc.
SENTIDO: indica de onde vem e para onde 
vai o vetor. É representado por uma seta. 
TUBO DE VENTURI: tubo de escoamento 
que possui um estreitamento. Nele é 
possível comprovar o Teorema de 
Bernoulli.
FORÇAS QUE ATUAM NA AERONAVE 
EM VÔO
A asa tem a função de gerar a 
sustentação necessária ao vôo, para isso é 
preciso que haja velocidade. O desenho 
especial da asa tem maior curvatura no 
extradorso que no intradorso.
Com a curvatura o ar percorre uma 
maior distância no extradorso que no 
intradorso, mas o tempo é o mesmo.
Portanto, a velocidade do ar no extradorso 
é maior que no intradorso.
Conforme o Teorema de Bernoulli, 
quando a velocidade aumenta, a pressão 
dinâmica aumenta e a pressão estática 
diminui.
O intradorso com menos velocidade 
tem uma pressão estática maior, que 
empurra a asa para cima.
Conclui-se que a sustentação é 
gerada pela diferença entre as 
pressões estáticas do extradorso e do 
intradorso da asa. Esta força é 
chamada de Resultante Aerodinâmica 
(RA) e tem origem num ponto 
chamado Centro de Pressão (CP).
A resultante aerodinâmica tem esse 
nome, pois resulta das componentes: 
Sustentação (que empurra a asa para 
cima) e Arrasto (que empurra a asa para 
trás). Logo é uma força inclinada para 
cima e para trás.
Além da Sustentação e do Arrasto, 
temos também as forças de Tração (que 
empurra o avião para frente) e Peso (que 
empurra o avião para baixo).
Então podemos afirmar que as 
quatro forças que atuam numa aeronave 
em vôo são:
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 SUSTENTAÇÃO L (LIFT)
 PESO W (WEIGHT)
 TRAÇÃO T (THRUST)
 ARRASTO D (DRAG)
Em uma aeronave com a velocidade 
constante, temos a TRAÇÃO IGUAL AO 
ARRASTO ou T=D.
Quando a Tração é maior que o Arrasto 
(T>D), a aeronave acelera, e quando a 
Tração é menor que o arrasto (TW), a aeronave sobe, e quando a 
sustentação é menor que o Peso (LD ACELERA
TW SOBE
LCompensador do Profundor
Compensador do Leme
Superfícies de comando primárias:
 AILERON: localiza-se nos bordos de 
fuga próximos as pontas das asas e 
produz o movimento de inclinação das 
asas chamado de rolamento, rolagem, 
inclinação lateral ou bancagem. O 
avião gira em torno do eixo 
longitudinal. Para acionar-se os 
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ailerons, o piloto movimenta o manche 
lateralmente. 
EX.: manche para direita, aileron 
esquerdo desce, direito sobe, 
inclinação para direita.
 PROFUNDOR: também conhecido como 
Leme de Profundidade, localiza-se no 
bordo de fuga do estabilizador 
horizontal e produz os movimentos de 
subir (cabrar) ou descer (picar) 
chamados de arfagem ou tangagem. O 
avião gira em torno do eixo lateral ou 
transversal. Para acionar-se o 
profundor, o piloto puxa ou empurra o 
manche.
Ex.: manche para frente, profundor 
desce, nariz desce. Manche para trás, 
profundor sobe, nariz sobe.
 LEME DE DIREÇÃO: ou simplesmente 
leme, localiza-se no bordo de fuga do 
estabilizador vertical e produz o 
movimento para esquerda ou direita 
chamado guinada. O avião gira em 
torno do eixo vertical. Para acionar-se 
o leme, o piloto aplica o pedal para o 
lado em que quer virar.
Ex.: pedal para direita, leme para 
direita, nariz para direita.
Superfícies de comando secundárias:
 COMPENSADORES: estão instalados 
nas superfícies primárias de controle e 
destinam-se a aliviar as pressões nos 
comandos de vôo (subida prolongada) 
ou tirar tendências indesejáveis (vento 
de través). Podem ser Fixos 
(Estáticos), Automáticos e/ou 
Comandáveis (Dinâmicos).
GRUPO MOTO-PROPULSOR
TIPOS E UTILIZAÇÃO
O Grupo Moto-Propulsor é formado 
pelo motor (ou motores) e sistemas de 
hélices (se for o caso). Sua finalidade é 
produzir a tração necessária para se 
vencer o arrasto utilizando-se para isso a 
3ª Lei de Newton: Ação e Reação, ou seja, 
o motor empurra o ar para trás que reage 
empurrando o avião para frente. O grupo 
moto-propulsor é utilizado para 
movimentar a aeronave tanto em vôo 
como no solo (taxiamento).
Classificação das aeronaves quanto ao 
número de motores:
 MONOMOTOR: um motor.
 BIMOTOR: dois motores.
 TRIMOTOR: três motores.
 QUADRIMOTOR: quatro motores.
 MULTIMOTOR: acima de quatro 
motores.
Classificação das aeronaves quanto ao 
processo que utilizam para produzir 
tração:
 MOTOR CONVENCIONAL: a tração é 
conseguida através da hélice, que é 
acionada por um eixo de manivelas. 
Esse eixo transforma o movimento 
alternativo de pistões em movimento 
giratório para a hélice, por isso 
também é chamado de Motor a Pistão. 
É utilizado em aeronaves de pequeno 
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porte e seu combustível é a gasolina 
de aviação (azul).
 MOTOR TURBO-JATO: a tração é 
conseguida através da reação causada 
pela expansão dos gases dentro de 
uma câmara de combustão.
O ar é admitido e comprimido pelo 
compressor, vai para a câmara de 
combustão, onde é misturado com 
combustível pulverizado, ai produz-se 
uma faísca para que a reação comece 
lançando violentamente os gases 
queimados para trás e a aeronave para 
frente. A velocidade de saída dos gases 
é aproveitada por um cata-vento ou 
turbina que gira ligada ao 
compressor, fazendo-o girar e captar 
mais ar. 
Os turbo-jatos utilizam querosene de 
aviação e apesar de produzirem muita 
velocidade, são barulhentos e pouco 
econômicos, não sendo mais utilizados 
pela aviação comercial. Deram origem 
a outras versões mais aperfeiçoadas 
como:
 MOTOR TURBO-HÉLICE: um pequeno 
motor turbo-jato aciona uma grande 
hélice, unindo a economia do motor 
pequeno com a força da grande hélice, 
porém é limitado em velocidade e vibra 
muito. Utiliza querosene de aviação.
 MOTOR TURBO-FAN: é um 
aperfeiçoamento do motor turbo-jato, 
nele, existe um enorme ventilador 
(fan) localizado na parte dianteira. 
Este FAN aspira uma enorme 
quantidade de ar, uma parte deste ar 
penetra no compressor e é queimada, 
a outra passa por fora (by-pass) 
refrigerando a câmara de combustão, 
permitindo que ela queime muito 
melhor o querosene.
Produzem alta tração, são econômicos 
e silenciosos, sendo os mais utilizados 
atualmente. 
UTILIZAÇÃO DO MOTOR COMO FREIO
Os motores podem funcionar como 
freio invertendo-se o sentido da tração. 
Esse sistema é conhecido como Reverso.
Nos motores a hélice, basta 
inverter o ângulo das pás e nos motores 
turbo-jato, basta fechar o escapamento 
através de conchas defletoras e direcionar 
o fluxo do jato para frente.
EMBADEIRAMENTO DE HÉLICE
Quando um motor a hélice falha, 
suas pás ficam numa posição que tende a 
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produzir giro devido ao ar de impacto 
(semelhante a um cata-vento).
O grande arrasto produzido é 
eliminado ao se alinhar às pás na mesma 
direção do vento relativo, como uma 
bandeira, daí o nome embandeiramento 
da hélice.
SISTEMAS DE PRESSURIZAÇÃO E AR 
CONDICIONADO
 PRESSURIZAÇÃO: As aeronaves 
modernas voam a altitudes acima de 
vinte mil pés (seis mil metros), porém 
o organismo humano resiste até a 
altitude de doze mil pés (quatro mil 
metros), pois acima disso a pressão 
atmosférica é muito baixa tornando 
necessária a utilização da chamada 
PRESSURIZAÇÃO, que é o aumento da 
pressão interna do avião através da 
vedação hermética e controle de 
entrada e saída do ar.
A pressurização é conseguida 
aproveitando-se uma parte de ar 
captado pelos motores e enviando-o 
para dentro da cabine cuja pressão 
interna é controlada através de 
válvulas de saída de fluxo chamadas 
out-flow.
Havendo falha e as out-flow 
emperrarem na posição fechada, a 
pressão irá subir além do limite 
estrutural da aeronave, para isso 
existem as safety valves, que se 
abrem aliviando a pressão diferencial 
entre a cabine e a atmosfera.
 SISTEMA DE AR CONDICIONADO: é o 
responsável pela pressurização, 
ventilação e climatização da cabine e 
cockpit da aeronave. Nele, o ar quente 
sangrado (bleed air) dos motores é 
resfriado e distribuído aos 
compartimentos da aeronave através 
de dutos.
 AUXILIAR POWER UNIT – APU: esta 
Unidade Auxiliar de Energia é um 
pequeno gerador turbo-jato cuja 
função é servir como fonte de energia 
elétrica, hidráulica (pressão líquida) e 
pneumática (pressão de ar) quando os 
motores ainda não estiverem 
funcionando, para acioná-los ou 
complementá-los.
ESTABILIDADE,
PESO E BALANCEAMENTO
Um avião, quando afastado da 
condição de equilíbrio (numa turbulência, 
por exemplo), pode comportar-se de três 
diferentes maneiras:
 INSTÁVEL: tende a afastar-se cada vez 
mais da posição inicial. Não é aceitável 
na aviação comercial.
 INDIFERENTE: sem tendência alguma, 
não se afasta nem retorna ao ponto 
inicial. Também não aceitável.
 ESTÁVEL: tende a retornar a posição 
inicial sem auxílio dos comandos. É a 
condição desejável.
A parte da aeronave responsável 
por manter a estabilidade é a 
empenagem, mas outros fatores, também 
influenciam, como:
Os ângulos de Diedro e 
Enflechamento, quando positivos, 
aumentam a estabilidade lateral 
(oscilação da inclinação das asas) e 
direcional (oscilação donariz para 
direita e esquerda) do avião; e 
quando negativos, as diminuem.
O posicionamento do centro de 
gravidade também influencia na 
estabilidade longitudinal (oscilação do 
nariz para cima e para baixo) da 
aeronave.
Ex.: com o nariz pesado a aeronave 
torna-se mais estável e com a cauda 
pesada, menos estável.
A estabilidade longitudinal é 
mais importante que lateral e 
direcional, pois as forças horizontais são 
pequenas se comparadas com as forças 
verticais aplicadas a aeronave.
 CENTRO DE GRAVIDADE – CG: é o 
ponto onde está aplicada a força peso 
de qualquer objeto. Ao se suspender 
este objeto pelo CG ele apresentará 
equilíbrio. É no CG que os três eixos se 
cruzam.
 DESLOCAMENTO DO CG: seria 
impossível sustentar uma aeronave 
sempre pelo CG, pois qualquer 
variação de posicionamento de 
passageiros ou consumo de 
combustível já iria tirá-la do equilíbrio. 
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Por isso o CG sempre ficará a frente 
do Centro de Pressão – CP, 
produzindo um momento de picada 
(nariz para baixo) anulado pela 
sustentação negativa do estabilizador 
horizontal.
 BALANCEAMENTO: seu funcionamento 
é idêntico a uma balança. O ponto de 
apoio é o CP, o peso de um lado é o 
CG e do outro é a sustentação 
negativa do estabilizador horizontal, 
porém na balança, as distâncias dos 
pesos ao ponto de apoio são iguais, na 
aeronave a distância do CP ao 
estabilizador horizontal é fixa, variando 
somente a força aplicada em função do 
peso da aeronave e distância do CG ao 
CP. 
Ex.:Peso = 100 toneladas (valor 
variável)
Distância do CG ao CP = 2 metros 
(valor variável, pois depende da 
distribuição da carga, passageiros e 
combustível).
Distância do CP ao Estabilizador 
Horizontal = 10 metros (valor fixo que 
varia somente em função do modelo 
da aeronave).
Força necessária para Equilibrar o 
Avião aplicado através da Variação do 
ângulo de Inclinação do Estabilizador 
Horizontal = ?
100.2=10.X
200 = 10X
X=200:10
X=20 toneladas
 LIMITES DO CG: toda a aeronave 
possui um envelope aerodinâmico, que 
são os limites de peso e posição 
máxima dianteira e traseira do CG. 
Esses limites nunca poderão ser 
ultrapassados.
 CORDA MÉDIA AERODINÂMICA: 
tamanho de corda existente na asa 
usado como referência nos cálculos de 
peso e balanceamento. Independente 
de seu tamanho, será expressa de 0% 
a 100%.
DEFINIÇÕES DE PESOS
 PESO BÁSICO: peso da aeronave + 
equipamentos fixos
 PESO BÁSICO OPERACIONAL: peso da 
aeronave + equipamentos fixos + 
equipamentos removíveis + tripulação 
+ comissária.
 PESO BÁSICO OPERACIONAL: peso da 
aeronave + equipamentos fixos + 
equipamentos removíveis + tripulação 
+ comissária.
 PESO DE DECOLAGEM: Peso Básico 
Operacional + passageiros + carga + 
combustível.
 PESO MÁXIMO DE DECOLAGEM: é o 
máximo peso permitido para 
decolagem.
 PESO DE POUSO: peso de decolagem – 
combustível consumido.
 PESO MÁXIMO DE POUSO: é o máximo 
peso de pouso suportado pela 
aeronave, geralmente é menor que o 
PMD.
 PESO MÁXIMO ZERO COMBUSTÍVEL: é 
o peso máximo suportado pela 
aeronave com os yanques de 
combustível vazios, isto é, sem contar 
o peso do combustível.
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	de Aeronaves
	ELEMENTOS DA ASA
	ELEMENTOS ESTRUTURAIS DA ASA
	REVESTIMENTO
	ELEMENTOS DA EMPENAGEM