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DIMENSIONAMENTO DE AERONAVES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Passo fundo2019 
 
 
DOUGLAS PEREIRA ANHANHA 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE AERONAVES 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à 
faculdade anhanguera de Passo Fundo, como 
requisito parcial para a obtenção do título de 
graduado em Engenharia mecânica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Passo fundo 
2019 
 
 
 
 
DOUGLAS PEREIRA ANHANHA 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE AERONAVES 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à 
Faculdade Anhanguera de Passo Fundo, como 
requisito parcial para a obtenção do título de 
graduado em (Engenharia Mecânica). 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 
Prof(a). Titulação Nome do Professor(a) 
 
 
Prof(a). Titulação Nome do Professor(a) 
 
 
Prof(a). Titulação Nome do Professor(a) 
 
 
Cidade, dia de mês de ano (Fonte Arial 12) 
Substitua as palavras em vermelho conforme o 
local e data de aprovação. 
 
 
 
 
 
RESUMO 
O homem, desde que avistou o primeiro pássaro em voo teve o desejo de realizar o 
mesmo feito, por isso, o objetivo deste trabalho é apontar com clareza ao leitor os 
pontos fundamentais que fazem uma aeronave voar, tendo como base de 
esclarecimento a resistência dos materiais de confecção das aeronaves, juntamente 
com a mecânica dos fluidos, aerodinâmica e forças atuantes que envolvem o voo, 
demonstrar-se-á formatos das partes de um avião para um bom projeto 
aerodinâmico. 
Está aqui descrito os fundamentos da aerodinâmica, pois foi com isso que os 
pensadores e aviadores se depararam ao construir os primeiros protótipos de 
aviões, um bom perfil aerodinâmico é criado pensando nas qualidades que a 
aeronave terá, foi descrito neste trabalho as principais partes de uma aeronave. 
A sua estrutura é de fundamental relevância, pois dos modelos antigos com 
estrutura de madeira fabricados em massa para a primeira grande guerra, até os 
dias atuais em que estruturas com materiais tecnológicos conseguem sair da orbita 
da terra ou alcançar velocidades acima da velocidade do som, há um grande avanço 
na engenharia aeronáutica, por isso descreveu-se neste trabalho projetos de 
grandes avanços no que tange a história, para tanto foi exemplificado tipos de 
aeronaves, com seus perfis aerodinâmicos correspondentes. 
Foi elucidado como um aparelho mais pesado que o ar consegue voar, para isso foi 
mostrado as forças atuantes em uma aeronave em voo reto e nivelado. 
A leitura deste trabalho é imprescindível para as pessoas que possuem dúvidas 
sobre o mundo da aviação em geral. 
 Desde o início a aeronave foi pensada para ser um meio de transporte seguro para 
os seres humanos, que viram no avião a realização do sonho de voar como os 
pássaros, por tanto, o tema deste trabalho foi escolhido devido ao mundo da aviação 
estar explicito a todos, porém a parte técnica do voo ainda ser pouco divulgada. 
Com uma leitura clara e agradável, neste trabalho você se deparará com temas 
físicos como, mecânica dos fluidos, resistência dos materiais e as forças da natureza 
que atuam em uma aeronave em voo, após a leitura você ficara embasado para 
discutir sobre o assunto não só de partes técnicas sobre o voo como também estará 
cercado de referências históricas sobre o mundo da aviação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Palavras-chave: Aeronave 1; voo 2; estrutura 3; 
 
 
ANHANHA, Douglas Pereira. 41Folhas,Trabalho de Conclusão de Curso 
(Graduação em Engenharia Mecânica) – Faculdade Anhanguera, Passo Fundo, 
2019. 
 
ABSTRACT 
 
Since seeing the first bird in flight, the man had the desire to do the same, so 
the aim of this paper is to clearly point out to the reader the fundamental points 
that make an aircraft fly, based on the resistance of the Aircraft construction 
materials, along with fluid mechanics, aerodynamics, and acting forces involving 
flight, will demonstrate the shapes of airplane parts for good aerodynamic 
design. This describes the fundamentals of aerodynamics, because that's what 
thinkers and aviators came up with when building the first prototypes of 
airplanes. A good aerodynamic profile is created by thinking about the qualities 
the aircraft will have. aircraft. Its structure is of fundamental importance, since 
from the old mass-produced wooden-framed models for the first great war, to 
the present day when structures with technological materials can get out of orbit 
or reach speeds above the speed of sound, There is a great advance in 
aeronautical engineering, so it was described in this work projects of great 
advances in terms of history, for this was exemplified types of aircraft, with their 
corresponding aerodynamic profiles. It was elucidated as a device heavier than 
air can fly, for this was shown the forces acting on an aircraft in straight and 
level flight. Reading this paper is essential for people who have doubts about 
the aviation world in general. From the beginning the aircraft was thought to be 
a safe means of transport for humans, who saw the dream of flying like birds on 
the plane, so the theme of this work was chosen due to the aviation world being 
explicit to all, but the technical part of the flight is still little known. With a clear 
and pleasant reading, in this paper you will come across physical topics such as 
fluid mechanics, material strength and the forces of nature that act on an aircraft 
in flight, after reading you will be able to discuss not only the subject. technical 
parts of the flight as well as historical references about the aviation world. 
 
 
 
 
 
 
Key-words: Aircraft 1; Flight 2; Structure 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
 
Figura 1 – PARTES DO AVIÃO 13 
Figura 2 – LITOPLANOS..................................................................................15 
Figura 3 – HIDROAVIÃO................................................................................. 16 
Figura 4 – AVIÃO ANFÍBIO............................................................................. 17 
Figura 5 – AVIÃO AUTOGIRO.........................................................................18 
Figura 6 – PLANADOR.....................................................................................19 
Figura 7 – AVIÃO ME 262 DELTA....................................................................20 
Figura 8 – ASA..................................................................................................21 
Figura 9 – CONJUNTO DE CALDA..................................................................22 
Figura 10 – CONJUNTO MOTO-PROPULSOR...............................................23 
Figura 11 – FUSELAGEM................................................................................24 
Figura 12 – ESCOAMENTO.............................................................................34 
Figura 13 – ESCOAMENTO SOBRE UMA ASA...............................................36 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
INTRODUÇÃO ..................................................................................................10 
1 ESTRUTURAS GERAIS.................................................................................13 
2 CLASSIFICAÇÃO GERAL NA HISTORIA 
...................................................1Erro! Indicador não definido. 
2.1 LITOPLANIOS ............................................. 1Erro! Indicador não definido. 
2.1.1 Hidroavião .............................................................................................. 16 
2.1.2 Anfibio ..................................................................................................... 17 
2.1.3 Autogiro .................................................................................................. 18 
2.1.4 PLANADOR ................................................ Erro! Indicador não definido. 
2.1.5 Delta ............................................................Erro! Indicador não definido. 
3 ASA................................................................................................................21 
3.1 DIMENCIONAMENTO DA ASA...................................................................21 
3.2 CONJUNTO DE CALDA..............................................................................22 
3.2.1 Dimencionamento do Conjunto de Calda.................................................22 
3.3 CONJUNTO MOTOPROPULSOR...............................................................23 
3.3.1 Dimencionamento da Hélice.....................................................................23 
3.4 FUSELAGEM...............................................................................................23 
3.4.1 Monocoque...............................................................................................24 
3.5 REBITES......................................................................................................24 
4 ESFORÇOS E DEFORMAÇÕES...................................................................25 
4.1 CARGAS......................................................................................................25 
4.2 DEFORMAÇÕES ........................................................................................27 
4.3 ADEQUAÇÃO DAS LIGAS METALICAS ....................................................28 
5 FLUIDOS .......................................................................................................30 
5.1 ESCOAMENTOS LAMINAR E TURBULENTO...........................................31 
 
 
5.1.1 Escoamento Compressível e Incompressível...........................................31 
5.2 FENOMENOS DE INTERAÇÃO NO VOO..................................................31 
5.3 QUANTIDADES FUNDAMENTAIS DE UM FLUIDO...................................32 
5.3.1 Presão ......................................................................................................32 
5.3.2 DENSIDADE ............................................................................................32 
5.3.3 Temperatura ............................................................................................33 
5.4 ANALISE DE UM FLUXO ...........................................................................33 
6 AERODENÂMICA .........................................................................................34 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Em algum momento da vida as pessoas terão a curiosidade de saber mais 
sobre os aviões, isso é normal, pois ao se deparar com um aeroporto ou avistar 
uma aeronave em voo, o pensamento de que algum tipo de força da natureza 
aliado a tecnologias é o que torna possível o voo, a curiosidade sobre a força da 
natureza em questão é brevemente sanada quando a pessoa interessada pelo 
assunto lembra dos paraquedistas que ao abrirem seu paraquedas diminuem 
drasticamente sua velocidade. 
 Também é possível constatar tal força, ao botar a mão em forma de 
concha para fora da janela de um carro em movimento e sentir que a mão esta 
imersa em fluido, tal experimento é igualmente satisfeito ao dobrar uma folha de 
papel em forma de asa delta, para ver o seu movimento de flutuação quando 
arremessado no vento, isto já basta para perceber que os perfis das aeronaves 
são especialmente desenvolvidos para junto com o empuxo proporcionado pelos 
motores torne possível o voo. 
Outra indagação feita com frequência é de que tipo de material são feitas 
as aeronaves, pois é de fácil constatação que uma aeronave feita de um material 
muito pesado não só precisará mais força para levantar voo como também 
gastara mais combustível por consequência, tem se ainda que adicionar as 
forças de torção, compressão, tração, flexão e cisalhamento que a aeronave 
sofre durante o voo, desta forma é conclusivo, que desde o seu primeiro voo 
homologado por Alberto Santos Dumont em 1906 na França até hoje, muita 
tecnologia foi aplicada aos aviões e este trabalho irá afundo em questões 
específicas sobre as aeronaves detalhando estruturas, conjuntos, modelos de 
aviões e explicará a mecânica do voo. 
É importante ressaltar, para quem não voou, pode chegar o dia que você 
precisará ser passageiro de algum avião, então imagine que já comprou a 
passagem, constatou que irá voar em uma aeronave turboélice com capacidade 
para 80 passageiros, fez o check-in, embarcou na aeronave sentou em sua 
poltrona, afivelou o sinto de segurança, então a comissária de bordo começa a 
falar para todos na aeronave os procedimentos de segurança, (em caso de 
despressurização, máscaras individuais cairão automaticamente dos painéis 
11 
 
 
acima de seus lugares), então você se pergunta, o que pode sair de errado com 
essa aeronave? Despressurização? 
 O nervosismo vai aumentando, a aeronave vai se alinhando a pista de 
decolagem a velocidade vai aumentando quando surge mais uma pergunta 
tendo como companheira um frio gelado na espinha, como é que um aparelho 
mais pesado que o ar vai conseguir decolar? Depois de alguns momentos o 
avião sai do chão e você tem um alivio momentâneo, a aeronave vai subindo a 
plenos motores, ao virar para o lado, pela janela, é possível ver um dos motores 
funcionando e você se pergunta novamente, como funciona o empuxo destes 
motores? E se eles pararem de funcionar? Qual é o combustível usado neles? 
Será que tem o suficiente? Seguramente a aeronave alcança os 20000 pés de 
altitude, nivela, todos respiram fundo quando o piloto rompe o silencio e com 
uma voz tranquila não só diz que estão em velocidade de cruzeiro, como também 
fala que já podem desafivelar o cinto, libera aparelhos não eletromagnéticos, 
entre outras coisas deseja uma boa viagem, você aprecia 30 minutos de voo, 
quando sente um pequeno balanço, e depois mais outro, sente um mais forte e 
desconfortável, e bruscamente lhe é apresentado a turbulência, após outra forte 
turbulência o comandante da aeronave novamente rompe o silêncio com o aviso 
de turbulência, (senhores passageiros permaneçam em suas poltronas com o 
cintos afivelados, a aeronave está atravessando uma área de turbulência), mais 
uma pergunta resplandece, o que é turbulência? Passam-se 1:30 de voo a 
turbulência já sessou o piloto avisa que a aterragem ocorrerá em alguns minutos 
e em seguida o avião começa a perder altitude, ao olhar pela janela é possível 
ver o chão se aproximando, a velocidade vai baixando, o trem de pouso já 
baixou, mas a aeronave não está alinhada com a pista de aterragem então 
bruscamente a velocidade aumenta, a aeronave começa a subir novamente 
quando vem o aviso do piloto (senhores passageiros tive que arremeter a 
aeronave em detrimento de forte ventos laterais, em seguida faremos o 
procedimento de aterragem novamente, obrigado.), o avião da algumas voltas e 
depois de 20 minutos aterra com sucesso, todos respiram aliviados, porém as 
dúvidas sobre o mundo das aeronaves foram muitas, este trabalho vem elucidar 
estas e outras dúvidas sobre a aviação, utilizando-se, de fundamentos da 
engenharia aeronáutica, aerodinâmica, projetos de aeronaves e mecânica dos 
12 
 
 
fluidos, além disso o trabalho também ressaltará contextos históricos para 
melhor entendimento da cronologia sobre o avião. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
 
1 ESTRUTURAS GERAIS 
 
Os principais componentes de uma aeronave estão a mostra na figura 1. 
Na parte frontal em vermelho na figura são as asas, na parte traseira das asas 
encontra-se os flapes e aileron. 
Segundo John D. Andersom (2015, p.51). Os ailerons são superfícies de 
controle que regulam o movimento de oscilação do avião em torno da fuselagem, 
quando o ailerom esquerdo é desviado para baixo e o da direita é desviado para 
cima, a sustentação aumenta na asa esquerda e diminui na direita, fazendo o 
avião oscilar paraa direita. Na parte traseira do avião encontra-se a empenagem, 
ou conjunto de cauda, na parte traseira da empenagem encontra-se o leme e os 
profundores. A empenagem tem função de proporcionar estabilidade no avião 
em voo, e mudanças de direção e altitude, o conjunto da cauda deve ser 
construído de material leve, robusto e rígido para suportar as deformações 
causadas pelas cargas, geralmente usa-se ligas de alumínio, a figura 1 na parte 
traseira em amarelo postado verticalmente, o leme, que é uma superfície de 
controle do avião. O leme direcional é uma superfície que pode variar o nariz do 
avião para esquerda ou para direita em um movimento chamado de guinada. 
 
Figura 1 - Partes do Avião 
 
 
FONTE: ENGBRASIL.ENG.BR (2014) 
 
No conjunto de cauda em vermelho encontra-se os profundores que 
também são superfícies de controle da aeronave, são responsáveis pelo 
14 
 
 
movimento de arfagem para cima e para baixo do nariz da aeronave “quando o 
profundor é desviado para baixo, a sustentação da cauda aumenta, puxando a 
cauda para cima e o nariz do avião para baixo”, (pagina 84). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
 
2 AERONAVES CLASSIFICAÇÃO GERAL NA HISTORIA 
 
 De acordo com Suzano (2011, p.32), Foi batizado de 14-Bis o primeiro 
aparelho mais pesado que o ar a alçar voo, tal feito foi realizado e homologado 
pelo Brasileiro Alberto Santos Dumont em 23 de outubro de 1906 em Paris 
França, diante de muitos expectadores e imprensa local, o 14-Bis, aeronave com 
motor de propulsão de 50cv, voou por 60 metros a uma altura de 3 metros do 
solo, realizando assim o antigo sonho de voar com um aparelho mais pesado 
que o ar. 
Desde então o avião tem muitos feitos históricos, e veio se desenvolvendo 
ao longo do tempo, depois de sua criação as principais evoluções foram nos 
períodos de guerras, e agora que se conhece a anatomia principal básica de 
uma aeronave, será feito a ilustração de alguns projetos aerodinâmicos, com sua 
respectiva história. 
 
2.1 LITOPLANOS 
 
Aeronave capaz de decolar e pousar em superfícies sólidas equipadas 
com trem de pouso, (SUZANO,2011). 
 
Figura 2 – Litoplano 
 
 
Fonte: ANAC.COM.GOV (2012) 
 
 
 
De acordo com Newdick, (2008, p.12). As primeiras aeronaves a serem 
utilizadas e aprimoradas na guerra foram litoplanos, em 1913 apenas sete anos 
após a sua criação, a aeronave já estava sendo usada como aparato militar. 
16 
 
 
Dia 30 de maio de 1913 foi registrado o primeiro combate aério do mundo, 
quando Phillip Rader e Dean I. Lamb, cada um voando por uma facção 
mexicana, atiraram com seus revólveres contra o outro sem êxito. O caça 
VICKERS F.B.5 foi um dos primeiros projetos de litoplanos militar com 
modificações feitos em 1914 para a primeira guerra mundial, criado pela RAF 
(força aérea real), O vickers portava uma metralhadora 7.7 milímetros. 
 
2.1.1 Hidroavião 
 
Segundo Suzano, (2011, p.28). Aeronave capaz de decolar e pousar em 
superfícies líquidas, a fuselagem deste tipo de aeronave é projetada para flutuar 
e são equipadas com aéro-botes, O primeiro voo bem sucedido de hidroavião 
ocorreu em 1910, em Marselha, na França. Henri Fabre pilotou uma invenção 
que ele chamou de Hydravion (francês para hidroavião / hidroavião). A aeronave 
da Fabre era equipada com flutuadores de compensado que permitiam que o 
avião leve decolasse da água, voasse aproximadamente meio quilômetro e 
pousasse com segurança na água, o hidroavião que se destaca por sua 
importância é o catalina. 
 
 
Figura 3 - Hidroavião 
 
Fonte:pt.123RF.COM (2008) 
 
De acordo com Newdick, (2008, p.35). O catalina ainda é, sem dúvida, o 
modelo de avião hidro e anfíbio de maior sucesso fabricado. Hidroavião bimotor 
de uso militar, durante a Segunda Guerra Mundial, desenhado para transporte e 
17 
 
 
vigilância aérea nas missões antissubmarino do Atlântico e do Pacífico, foi 
reproduzido, por 10 anos consecutivos, com grande variedade de modelos, 
desde o hidro PBY-1 até os anfíbios PBY-6 e CANSO, operando em várias partes 
do mundo. Vários países se dedicaram à fabricação de hidroaviões, com 
destaque para os EUA, Inglaterra, Itália e a França. 
 
 
2.1.2 Anfíbio 
 
Conforme Suzano, (2011, p.32). Aeronave capaz de decolar e pousar 
em superfícies sólidas e líquidas, a fuselagem deste tipo de aeronave é projetada 
para flutuar, porém a aeronave vem equipada com trem de aterragem, a 
necessidade de ter uma aeronave que tanto pudesse pousar em superfícies 
solidas quanto em liquidas, resultou no projeto do avião anfíbio, no contexto 
histórico. 
 
 
Figura 4 - Avião Anfíbio 
 
 
Fonte: AVIAÇÃOEXPERIMENTAL.PRO.BR (2013) 
 
De acordo com Newdick, (2008, p.39). Em 1911, o pioneiro da aviação 
americana Glenn Curtiss desenvolveu o Curtiss Model D, que era um avião 
terrestre equipado com um flutuador central e patrocinado pela flutuabilidade. 
Este primeiro avião anfíbio foi premiado com o primeiro troféu Collier Trophy para 
conquista de vôo dos EUA. Curtiss continuou a projetar várias versões de barcos 
voadores, que se mostraram atraentes durante a Primeira Guerra Mundial devido 
18 
 
 
à falta de pistas em todo o mundo. No início da guerra, a série Curtiss Model H 
foi amplamente produzida para a Marinha Real Britânica. 
 
 
 
2.1.3 Autogiro 
 
É uma aeronave que apresenta características de helicóptero e avião 
convencional. 
 
Figura 5 - Avião Autogiro 
 
Fonte: BLOG.HANGAR33.COM.BR (2015) 
 
2.1.4 Planadores 
 
São aeronaves sem motor, que voam por arremesso no espaço ou 
necessitam de reboque para decolagem, somente voam com condições 
climáticas favoráveis 
 
19 
 
 
Figura 6 - Planador 
 
Fonte: WWW.HOBBYMODELISMO.COM.BR (2012) 
 
 
Conforme Newdick, (2008, p.42). Os planadores foram utilizados com 
êxito na segunda guerra mundial em um caso que ficou conhecido como assalto 
a fortaleza ebem-emael. Construída entre 1932 e 1935, está a 24 Km de Liege 
e a 4 Km de Maastricht. Um grupo alemão, de codinome Granit (Granito),No total 
eram 86 homens em 11 planadores. Os planadores foram soltos a 1800 metros 
de altura para voar 20 km até o objetivo. por conta do silêncio derivado da 
ausência de motor, os planadores foram usados com êxito na tomada do forte 
ebem-mael, pois 86 soldados alemães venceram contando com o fator surpresa 
1200 soldados belgas. 
 
2.1.5 Delta 
 
 É um avião com formato de um triângulo equilátero. 
 
http://www.hobbymodelismo.com.br/
20 
 
 
Figura 7- Avião Me 262 Delta 
 
 
Fonte: WWW.HOBBYMODELISMO.COM.BR (2011) 
 
 
De acordo com Newdick, (2008, p.60). O primeiro avião a entrar em 
serviço foi o alemão Messerschmitt Me 262, que já estava em estudos antes 
mesmo da segunda Guerra mundial. Problemas com o motor, a metalurgia e a 
burocracia, atrasaram o programa em vários anos. 
 O Me 262 só passou a ser operado pela Luftwaffe, a força aérea alemã, 
em meados de 1944. O jato era não só muito mais rápido, como também melhor 
armado do que a maioria dos caças aliados. 
As asas enfrechadas do Me 262 surgiram algum tempo depois de iniciado 
o projeto. o desenho da nova aeronave alemã conta com deslocamento do centro 
de gravidade mais para trás do que fora inicialmente previsto (um dos primeiros 
desenhos mostrava os motores montados nas junções das asas com a 
fuselagem), e as asas tiveram que ser inclinadas ligeiramente para trás para 
compensar este deslocamento; só mais tarde é que se descobriu que isso tinha 
fortuitamente melhorado o comportamento aerodinâmico do aparelho. 
 
 
 
http://www.hobbymodelismo.com.br/
21 
 
 
3 ASA 
 
A principal função das asas é de criar, através das reações 
aerodinâmicas, a força de sustentação que suporta o avião, as asas servem 
também como alojamento do trem de pouso, tanques de combustível, máquina 
fotográfica, metralhadoras, misseis, berço dos motores, etc....Figura 8 - Asa 
 
Fonte: HTTPS HYPERLINK "HTTPS://FORMACAOPILOTO.BLOGSPOT.COM/"(2005). 
 
 
3.1 DIMENSIONAMENTO DA ASA 
 
Conforme Suzano, (2011, p. 68) A estrutura principal da asa é constituída 
por uma viga ao longo da sua envergadura com a capacidade de resistir tanto a 
momento fletor e torsor como também a cargas pontuais. A maioria tem como 
base a utilização de nervuras verticais e de um revestimento formando uma 
estrutura com forma de caixa a longarina ao longo da envergadura deve ser 
continua desde a raiz da asa até a ponta se possível. A estrutura da asa, além 
de providenciar a resistência e rigidez requeridas, também tem que funcionar 
muitas vezes com depósito de combustível de preferência o espaçamento entre 
nervuras deve ser determinado de maneira a evitar a curvatura à análise de 
flexão em uma asa representa uma das avaliações mais importantes na análise 
estrutural de uma asa. Essa avaliação pode ser realizada por meio de uma 
solução analítica com aplicações das equações fundamentais da resistência dos 
file:///C:/Users/gilnei.cunha/Downloads/https%20HYPERLINK%20%22https:/formacaopiloto.blogspot.com/%22
22 
 
 
materiais, pode ser uma análise numérica por elementos finitos, o então pela 
aplicação de um ensaio de carregamento sobre a estrutura. 
 
3.2 CONJUNTO DE CALDA 
 
De acordo com Susano (2011, p. 72) . É formado pelos estabilizadores e 
superfícies de controle, o conjunto de calda é presa à parte superior da 
fuselagem e tem por finalidade não só proporcionar estabilidade ao avião como 
também dar mudança de direção e altitude, e pode variar o seu formato de 
acordo com o objetivo do projeto, um ponto importante com relação à superfície 
horizontal da empenagem é relacionado ao seu alongamento, pois esta 
superfície pode ser considerada uma asa de baixo alongamento, e, portanto, 
uma asa de menor eficiência. 
 
Figura 9 - Conjunto da calda 
 
 
Fonte: PT.DREAMSTIME.COM (2001) 
 
 
3.2.1 Dimensionamento do Conjunto de Calda 
 
Segundo Miranda, (2014 p.112). Se o alongamento da superfície 
horizontal for menor que o alongamento da asa da aeronave, quando ocorrer um 
estol na asa a superfície horizontal da empenagem ainda possui controle sobre 
a aeronave, pois o seu estol ocorre para um ângulo de ataque maior que o da 
asa. A estrutura da empenagem deve ser dimensionada para suportar 
principalmente os esforços de flexão. 
23 
 
 
3.3 CONJUNTO MOTOPROPULSOR 
 
Segundo Miranda (2014 p.18) "o grupo moto-propulsor é formado pelo 
motor e hélice. A função primaria do motor é fornecer a potência necessária para 
colocar a hélice em movimento de rotação, por sua vez a hélice possui a função 
de gerar tração para impulsionar o avião para frente. Os principais componentes 
para a montagem do grupo moto-propulsor são o motor, a hélice, a carenagem, 
o spiner e a parede corta-fogo". 
 
Figura 10 - Conjunto Moto-Propulsor 
 
 
Fonte: FONTE:AVIAÇÃOEXPERIMENTAL.PRO.BR (2015) 
 
 
3.3.1 Dimensionamento da Hélice 
 
De acordo com Anderson JR (2015 p.754). Ao contrário de uma asa onde 
as cordas das seções horizontais estão todas na mesma direção, uma hélice é 
torcida de modo que a corda passe quase paralela a velocidade na raiz, para 
quase perpendicular na ponta, este movimento de rotação da hélice é o que torna 
possível o empuxo de força horizontal, responsável por vencer as forças 
estáticas da aeronave, que por consequência ganha movimento. 
 
3.4 FUSELAGEM 
 
Segundo Suzano (2011 p.79). É o corpo principal do avião, cuja finalidade 
é conter no seu interior, carga tripulação e os diversos instrumentos e 
equipamentos de controle, as principais cargas impostas sobre a fuselagem em 
24 
 
 
voo são flexão e torção, de modo geral a fuselagem é o que está envolvendo a 
estrutura da aeronave, também é a parte responsável por receber o contato de 
escoamento dos fluidos que envolvem em um voo. 
 
Figura 11 – Fuselagem 
 
 
Fonte: DOCPLAYER.COM.BR (2006) 
 
 
3.4.1 Monocoque 
 
Segundo Miranda (2014 p.98). Estrutura monocoque: na estrutura 
monocoque o formato aerodinâmico é dado pelas cavernas. As cargas atuantes 
em voo são suportadas por essas cavernas e também pelo revestimento. Por 
esse motivo este tipo de fuselagem deve ser revestido com um material 
resistente aos esforços atuantes durante o voo, geralmente usam-se ligas de 
alumínio. 
 
3.5 REBITES 
 
 Segundo Suzano (2011 p.23). As ligas de alumínio não são facilmente 
soldadas, as soldas enfraquecem o material próximo a solda mais 
especificamente na ZTA (zona termicamente afetada) pois devido ao calor criado 
pela solda, o material muda de estado, gerando com o resfriamento tensões 
internas que podem ocasionar trincas, rupturas, deformações elásticas e 
algumas vezes plásticas logo após a solda. 
25 
 
 
 Para contornar este as aeronaves utilizam em suas estruturas rebites 
parafusos porcas e arruelas, soldas somente são usadas em partes que possam 
ser removidas e tratadas termicamente separadas. 
 
 
 
4 ESFORÇOS E DEFORMAÇÕES 
 
Segundo Marcio Alves Suzano (2011). Quando uma aeronave alça voo 
muitos fenômenos físicos acontecem, e o que acontece com a estrutura da 
aeronave pode ser dividida em cargas e esforços, cargas são forças externas 
que atuam sobre a aeronave, já os esforços é a capacidade de resistência da 
estrutura da aeronave oferecida à carga. 
 
4.1 CARGAS 
 
 Segundo Miranda, (2014), A análise das forças que atuam em uma 
aeronave em voo reto e nivelado com velocidade constante, será justamente a 
partir das condições de equilíbrio da estática, asso possibilita uma análise mais 
completa e aprimorada das verdadeiras condições de desempenho do avião. 
Para uma condição de voo reto e nivelado de uma aeronave, quatro são as 
forças atuantes: a força de sustentação, a força de arrasto, a força de tração 
originada pela hélice e o peso da aeronave. 
A força de sustentação representa a maior qualidade da aeronave e é a 
responsável por garantir o voo. Esta força é originada pela diferença de pressão 
existente entre o intradorso e o extradorso da asa e sua direção é perpendicular 
à direção do vento relativo. Basicamente a força de sustentação deve ser grande 
o suficiente para equilibrar o peso da aeronave e desse modo permitir o voo 
seguro da mesma. 
 A força de arrasto se opõe ao movimento da aeronave e sua direção é 
paralela à direção do vento relativo. O ideal seria que essa força não existisse, 
porém em uma situação real é impossível eliminá-la, e, dessa forma, o maior 
desafio de um projetista é reduzir o quanto possível essa força como forma de 
se melhorar a eficiência aerodinâmica da aeronave. 
26 
 
 
 A força de tração, é oriunda da conversão do torque fornecido pelo motor 
em empuxo através da hélice e está direcionada na direção de voo da aeronave. 
Esta força é a responsável por impulsionar a aeronave durante o voo e uma 
escolha adequada para a hélice pode propiciar um aumento significativo da 
tração disponível. A seleção da hélice é de extrema importância, uma forma de 
se aumentar a tração disponível é através da escolha otimizada de uma hélice 
que possa propiciar as qualidades de desempenho desejadas. A finalidade 
principal da força de tração é vencer a força de arrasto e propiciar subsídios 
aerodinâmicos para a geração da força de sustentação necessária para vencer 
o peso da aeronave. 
Ainda em Miranda (2014). A força peso da aeronave representa uma força 
gravitacional direcionada verticalmente para baixo existente em qualquer corpo 
nas proximidades da Terra. No caso de uma aeronave, a única forma de se obter 
o voo é garantir uma força de sustentação igual ou maior que o peso. Como 
está especificado que para esta condição de voo a velocidade da aeronave é 
constante, a formulação matemática para relacionar as quatro forças existentes 
pode ser obtida a partir das equações de equilíbrio da estática.A força de tração na estrutura ocorre quando duas forças na mesma 
direção e em sentidos opostos atuam na aeronave, a tração tende a provocar o 
alongamento da estrutura, uma forma de analisar a força de tração é o exemplo 
da conversão do torque fornecido pelo motor, em empuxo através da rotação da 
hélice, o empuxo ocorre a favor da direção de voo da aeronave, esta força de 
empuxo precisa vencer a força peso do avião para movimenta-lo, 
A força de compressão é o esforço causado quando forças congruentes 
atuam na aeronave, esta força tende a esmagar a aeronave para o seu centro, 
o exemplo desta força pode ser notado ao mergulhar na água e notar que quanto 
mais profundo o mergulho, mais pressão se sente no corpo, o mesmo ocorre 
com a aeronave, só que o fluido de imersão em questão é o ar. 
Por atuarem ao mesmo tempo, a força de flexão é facilmente confundida 
com a força de compressão, a flexão ocorre quando uma ou mais forças atuam 
no sentido de dobrar a estrutura da aeronave e dependendo do quão elástico for 
o material de construção da estrutura, tal esforço pode ser visto a olho nu, e um 
exemplo pode ser um arco que ao inserir uma flecha e esticar sua corda para 
27 
 
 
armazenar força de elasticidade pode-se ver as pontas do arco dobrando-se na 
mesma direção isto é, esforço de flexão. 
A torção é o esforço mais fácil de se imaginar em uma aeronave, pois é o 
momento gerado quando há duas forças de flexão atuando em extremidades 
diferentes da aeronave, quando uma força estiver em sentido horário e na outra 
extremidade a segunda força estiver em sentido anti-horário tem-se o momento 
torsor. 
O cisalhamento é o esforço também obtido quando a aeronave está 
parada, todo peso entre eixos traseiros e dianteiros exercem uma força em 
direção ao solo, esta força peso que pode ser calculada através da massa 
multiplicada pela gravidade, é contraposta não só pela rigidez do engastamento 
dos eixos postados ao solo, como também pelas propriedades mecânicas do 
material da estrutura em si. 
 
4.2 DEFORMAÇÕES 
 
Segundo Marcio Alves Suzano (2011) Os resultados normais causados 
pelos esforços sofridos pela aeronave em voo é a deformação no material de 
construção da estrutura da aeronave, existem as deformações elásticas, 
plásticas e rupturas, o que determinará o quão suscetível será a estrutura da 
aeronave a estas deformações, será o material utilizado na sua construção, e os 
materiais que respondem na contensão de tais deformações devido a boas 
propriedades mecânicas como elasticidade, ductilidade, maleabilidade, dureza, 
fusibilidade, condutividade e densidade são as ligas de alumínio. 
Segundo Marcio Alves Suzano (2011). A deformação elástica é obtida 
através da força exercida sobre a aeronave e está deformação do nome a 
capacidade que o material tem de se deformar aumentando de tamanho, porem 
após o encerramento da força exercida sobre a estrutura o material volta a ter o 
tamanho original a que foi dimensionado. 
Já a deformação plástica nomeia a ação da força que exercida sobre o 
material ultrapassa o limite elástico da propriedade mecânica de sua 
composição, isto é, o material aumenta de tamanho devido a força, porém não 
volta a ter o tamanho original após o encerramento da força. 
28 
 
 
Ultrapassando os limites elástico e plástico devido ação da força exercida 
sobre o material da estrutura da aeronave, acontece o rompimento do material, 
o modo para evitar que o material se rompa em pleno voo é o teste do material 
em ensaios destrutivos em laboratórios, obtendo assim as tensões máximas que 
cada composição de material para estrutura aguenta até romper, o material é 
aprovado ou não comparando o resultado do teste de ruptura com as tensões 
máximas que uma aeronave enfrenta na pior condição de voo, um dos testes 
feitos é teste de rupturas por estática, que se dá através do aumento continuo 
da carga, outro teste é o de ruptura por impacto que se dá através de cargas 
repentinas, já o teste de ruptura por fadiga se dá através de cargas cíclicas e 
variações de temperatura. 
Estes testes tem o intuito de avaliar as propriedades mecânica tais como 
elasticidade que é a capacidade que o material tem de se deformar e voltar a 
forma original, avalia também a ductilidade que é a propriedade física que o 
material tem de se reduzir a fios, a maleabilidade é a avaliação da propriedade 
mecânica que o material possui de se reduzir a chapas, já a dureza é testado 
para avaliar a resistência a riscos cortes e penetração, também é avaliado nos 
testes a fusibilidade que é a propriedade mecânica que o material possui de 
passar para outro estado. 
 
4.3 ADEQUAÇÃO DAS LIGAS METALICAS 
 
Conforme Marcio Alves Suzano (2011). Para obter a liga metálica ideal 
para construção da aeronave alguns tratamentos são necessários, estes 
tratamentos visão alterar propriedades mecânicas, tais como: dureza, 
flexibilidade, ductilidade, etc. São modificações feitas sem que sua massa sofra 
alteração, essas modificações são feitas conforme a necessidade das estruturas, 
pois as propriedades mecânicas das ligas das asas são diferentes das 
necessidades da liga do monocoque. Os tratamentos podem ser mecânicos a 
frio ou térmicos a quente, o endurecimento por trabalho a frio (encruamento), é 
o processo por martelagem, laminação, extrusão ou roletagem que a liga passa 
com o intuito de modificar a estrutura cristalina, aumentando a dureza do metal 
devido a seus cristais ficarem mais compactados. 
29 
 
 
Alguns tipos de trabalho nos materiais modificam a sua estrutura, o 
material que sofre um trabalho a frio por exemplo, fica com tensões internas que 
podem causar falhas, o processo de recozimento consiste em aquecer o material 
até o ponto crítico sem chegar ao ponto de transformação de fase, cujo valor da 
temperatura muda de acordo da liga metálica escolhida, e depois resfria-lo 
lentamente para obter uma granulação mais homogênea e uniforme de seus 
cristais. 
 Outro tratamento térmico que algumas ligas metálicas passam é a 
têmpera que consiste em aumentar a temperatura da liga acima da temperatura 
da zona crítica, e em seguida resfria-se rapidamente em água, óleo ou soluções 
salinas para conseguir um material mais duro do que o recozimento, o 
resfriamento repentino evita a transformação da estrutura austenítica em 
estrutura mais macia (cementita, perlita, martensita). 
Como a têmpera tem um resfriamento rápido, e esse processo deixa a 
liga metálica com tensões internas, faz-se o revenimento nas peças já 
temperadas, o revenimento é feito para aliviar tais tensões e consiste em 
reaquecer a liga a uma temperatura abaixo do ponto de mudança de fase e 
resfria-la lentamente, isso reduz não só a dureza ocasionada pela têmpera como 
também a sua fragilidade. 
Quando o material a ser usado na aeronave precisa de uma dureza para 
prevenir ações de danificação por contato com outras peças, é feito a 
carbonetação do material, que consiste em aumentar a temperatura do liga até 
o ponto de transformação, com o aquecimento a liga tem aumento de volume 
por conta do gradiente de dilatação do grãos, isso cria espaços dentre os grãos, 
e este espaço é preenchido com carbono, que é provido por gás, solido ou liquido 
posto no forno junto com a liga, esse processo deixa somente a camada exterior 
da liga mais dura, por isso é geralmente utilizado nas peças que sofrem atrito. 
 
 
 
 
 
 
 
30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 FLUIDOS 
 
Segundo Fox Mc Donald (1995 p.15). Estudar o que é um fluído, qual o 
tipo do escoamento e como ele atua na superfície da aeronave é essencial para 
entender a interação entre fluido e aeronave. O fluido é uma substância que se 
deforma continuamente sob a aplicação de uma tensão de cisalhamento 
(tangencial), não importa quão pequena ela possa ser, desta forma, é preciso 
quantificar tal fluido quando em ação de voo, essa quantificaçãoé dada por um 
número adimensional, o número de Reynolds. 
 Segundo Miranda José Rodrigues (2014), O número de Reynolds 
(abreviado como Re) é um número adimensional usado em mecânica dos fluídos 
para o cálculo do regime de escoamento de determinado fluido sobre uma 
superfície. É utilizado, por exemplo, em projetos de tubulações industriais e asas 
de aviões. O seu nome vem de Osborne Reynolds, um físico e engenheiro 
irlandês. O seu significado físico é um quociente entre as forças de inércia e as 
forças de viscosidade, o número de Reynolds se dá a partir da multiplicação da 
densidade do ar, velocidade e corda media aerodinâmica dividido pela 
viscosidade dinâmica do ar. A importância fundamental do número de Reynolds 
é a possibilidade de se avaliar a estabilidade do fluxo podendo obter uma 
indicação se o escoamento flui de forma laminar ou turbulenta. O número de 
Reynolds constitui a base do comportamento de sistemas reais, pelo uso de 
modelos reduzidos. Um exemplo comum é o túnel aerodinâmico onde se medem 
forças desta natureza em modelos de asas de aviões. Pode-se dizer que dois 
sistemas são dinamicamente semelhantes se o número de Reynolds, for o 
mesmo para ambos. Geralmente elevados números de Reynolds são obtidos 
para elevados valores de corda média aerodinâmica, alta velocidade e baixas 
31 
 
 
altitudes, ao passo que menores números de Reynolds são obtidos para 
menores cordas, baixas velocidades e elevadas altitudes. A determinação do 
número de Reynolds representa um fator muito importante para a escolha e 
análise adequada das características aerodinâmicas de um perfil aerodinâmico, 
pois a eficiência de um perfil em gerar sustentação e arrasto está intimamente 
relacionada ao número de Reynolds obtido. Geralmente no estudo do 
escoamento sobre asas de aviões o fluxo se torna turbulento para números de 
Reynolds da ordem de 1x10^7, sendo que abaixo desse valor geralmente o fluxo 
é laminar. 
Escoamento externo, se dá em torno de corpos imersos em um fluido não 
contido, levando em consideração o dimensionamento de aeronaves, tomar-se-
á por base o escoamento externo com a viscosidade absoluta aproximadamente 
de 14,64 *10^-6 pa seg, para uma temperatura de -50C, pois ainda há algumas 
considerações para os fluidos, como: escoamento laminar ou turbulento, 
escoamento compressível e incompressível, (FOX MC DONALD, 1995). 
 
5.1 ESCOAMENTOS LAMINAR E TURBULENTO 
 
O regime de escoamento viscosos são classificados em laminar ou 
turbulento, tendo por base a sua estrutura, no regime laminar, a estrutura é 
caracterizada pelo movimento suave em camadas, a estrutura do escoamento 
em regime turbulento é caracterizada por movimentos aleatórios tridimensionais, 
de partículas fluidas, adicionais ao movimento principal, (FOX MC DONALD, 
1995). 
 
5.1.1 Escoamentos Compressível e Incompressível 
 
 Os escoamentos em que as variações em massa específicas são 
desprezíveis são denominadas incompressíveis, quando as variações de massa 
não são desprezíveis, o escoamento é chamado de compressível, (FOX MC 
DONALD, 1995). 
 
5.2 FENOMENOS DE INTERAÇÃO NO VOO 
 
32 
 
 
 Segundo John D. Andersom (2015) os fenômenos que envolvem o 
avião em voo serão melhor compreendidos ao conhecer a definição das 
unidades inerentes a tais fenômenos, a pressão é a força por unidade de área 
normal exercida em uma superfície devido à taxa temporal de mudança de 
quantidade de movimento das moléculas de gás que impactam em tal superfície, 
já a densidade é a massa da substância pela unidade de volume, tem-se ainda 
que a temperatura é uma medida da energia cinética média das partículas no 
gás, a velocidade de fluxo e linhas de corrente é a velocidade em qualquer ponto 
fixo em um fluido, é a velocidade de um elemento infinitesimalmente pequeno a 
medida que este passa pelo material imerso no fluido. 
 
5.3 QUANTIDADES FUNDAMENTAIS DE UM FLUIDO 
 
De acordo com John D. Andersom, (2015). É a pressão que o fluxo de ar 
exerce sobre a superfície de um avião é a fonte básica da força de sustentação 
que permite que os aparelhos mais pesados que o ar, consigam voar, o avião é 
sempre pensado em ideia de projeto, para ter o melhor formato aerodinâmico de 
forma a encorajar o fluxo de ar sobre sua superfície, desse modo é tem-se que 
analisar as quatro quantidades fundamentais no linguajar aerodinâmico que são: 
pressão, densidade, temperatura e velocidade. 
 
5.3.1 Pressão 
 
Quando você estende a mão para fora de um automóvel em movimento 
com a palma perpendicular ao fluxo de ar, é possível sentir a pressão de ar 
exercendo uma força e tendendo a empurra-la para trás, na direção do fluxo, a 
força por unidade de área da palma de sua mão denomina-se pressão, a pressão 
existe porque as moléculas de oxigênio e nitrogênio, ar, estão batendo na sua 
mão e transferindo parte da sua quantidade de movimento para a superfície da 
mão, tecnicamente pode se dizer que a pressão é a força por unidade de área 
normal exercida em uma superfície devido à taxa temporal de mudança da 
quantidade de movimento das moléculas de gás que impactam em tal superfície. 
33 
 
 
A pressão é uma das variáveis mais fundamentais para aerodinâmica e 
um exemplo de quantificação de sua unidade é Newtons por metro quadrado, 
N/m^2, isto é força sobre área. 
 
5.3.2 Dessidade 
 
Segundo John D. Andersom, (2015). A densidade de uma substância 
incluindo os gases, é a massa de tal substância pela unidade de volume, a 
unidade da densidade mais comum é kg/m^3. 
 
5.3.3 Temperatura 
 
Considere que um gás é um conjunto de átomos e moléculas, com 
movimento constante, e está vagando pelo espaço e ocasionalmente chocando-
se umas contra as outras, por conta do movimento agrega-se ao gás energia 
cinética, que é dada pela massa vezes a velocidade ao quadrado dividido por 
dois, se observado uma única partícula de gás durante um espaço de tempo, no 
qual ela sofre várias colisões, é possível denominar uma quantidade de energia 
cinética média para esta partícula, como a temperatura do gás é diretamente 
proporcional à energia cinética molecular média, isso quer dizer que quanto mais 
rápido for o movimento das partículas de gás mais elevada será sua temperatura, 
a temperatura de um gás ganha mais importância na aerodinâmica quando o voo 
torna-se supersônico ou hipersônico, as unidades comuns da temperatura são 
Kelvin (K), Celsius (°C) e graus Fahrenheit (°F). 
 
5.4 ANALISE DO FLUXO DE AR SOBRE UM AEROFÓLIO 
 
O conceito de rapidez é elementar, a velocidade é representada pela 
distância percorrida de algum objeto dividida pela unidade de tempo, desse 
modo o conceito de velocidade dos fluidos é um pouco mais sutil, no entanto. 
Primeiro, a velocidade de fluxo implica em direção não apenas em rapidez, 
diferentemente de um automóvel em movimento que tem todo seu conjunto na 
mesma velocidade e direção, o fluido em analise com movimento está atuando 
34 
 
 
em várias direções com velocidades diferentes para cada partícula, desse modo 
a velocidade de um fluido é pontual. 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 AERODINÂMICA 
 
A aerodinâmica é o estudo do movimento de fluidos gasosos, relativo às 
suas propriedades e características, é o estudo das forças que exercem em 
corpos sólidos neles imersos, a aerodinâmica só passou a ganhar notoriedade 
acadêmica com o surgimento dos carros e automóveis, com a industrialização 
o estudo dos perfis aerodinâmicos e aerofólios foram fundamentais para a 
criação de projetos cada vez mais sofisticados, pois estes precisavam se 
locomover tendo o menor atrito possível com o ar, pois assim seriam mais 
rápidos e gastariam menos combustível. Neste início o desenvolvimento da 
aerodinâmica esteve intimamente ligado ao desenvolvimento da hidrodinâmica 
que apresentava problemas similares com algumas facilidades experimentais, 
pois havia tanques de água circulantena época, embora não houvesse túneis 
de vento. 
 O estudo dos fenômenos que envolvem a aerodinâmica é de fundamental 
importância para o projeto de uma aeronave, bem como o cálculo estrutural da 
mesma. A força de sustentação representa a maior qualidade que uma aeronave 
possui em comparação com os outros tipos de veículos e define a habilidade de 
um avião se manter em voo. Basicamente, a força de sustentação é utilizada 
como forma de vencer o peso da aeronave e assim garantir o voo. Quando uma 
asa se desloca através do ar, o escoamento se divide em uma parcela 
direcionada para a parte superior e uma para a parte inferior da asa como mostra 
a Figura 12. 
 
35 
 
 
Figura 12 – Escoamento 
 
 
Fonte: WWW.FGA.UNB.COM (2011) 
 
 Se existir um ângulo positivo entre a asa e a direção do escoamento, o 
ar é forçado a mudar de direção, assim, a parcela de escoamento na parte 
inferior da asa é forçada para baixo e em reação a essa mudança de direção do 
escoamento na parte inferior da asa, a mesma é forçada para cima, ou seja, a 
asa aplica uma força para baixo no ar e o ar aplica na asa uma força de mesma 
magnitude no sentido de empurrar a asa para cima. Essa criação da força de 
sustentação pode ser explicada pela terceira lei de Newton, ou seja, para 
qualquer força de ação aplicada existe uma reação de mesma intensidade, 
direção e sentido oposto. O ângulo pelo qual o escoamento é defletido por uma 
superfície geradora de sustentação é chamado de ângulo de ataque induzido. A 
criação da força de sustentação também pode ser explicada através da 
circulação do escoamento ao redor do aerofólio. Para se entender essa 
definição, deve-se compreender o princípio de Bernoulli, que é definido pela 
velocidade de uma partícula de um fluido que aumenta enquanto ela escoa ao 
longo de uma linha de corrente, a pressão dinâmica do fluido deve aumentar e 
vice-versa. Esse conhecimento permite entender por que os aviões conseguem 
voar. Na parte superior da asa a velocidade do ar é maior (as partículas 
percorrem uma distância maior no mesmo intervalo de tempo quando 
comparadas à superfície inferior da asa), logo, a pressão estática na superfície 
superior é menor do que na superfície inferior, o que acaba por criar uma força 
de sustentação de baixo para cima, a figura 13, mostra as direções do 
escoamento e velocidades para a criação da força de sustentação. 
 
http://www.fga.unb.com/
36 
 
 
Figura 13 – Escoamento sobre uma Asa. 
 
 
 
Fonte: WWW.FISICA .ORG.BR (2005) 
 
 
 Tecnicamente, o princípio de Bernoulli prediz que a energia total de uma 
partícula deve ser constante em todos os pontos de um escoamento. O termo 
pressão dinâmica significa a pressão que será exercida por uma massa de ar em 
movimento que seja repentinamente forçada a parar. A diferença de pressão 
criada entre a superfície superior e inferior de uma asa geralmente é muito 
pequena, porém essa pequena diferença pode propiciar a força de sustentação 
necessária ao voo da aeronave, (MIRANDA,2014). 
De acordo com John D. Andersom, (2015). Os aerodinamicistas teóricos 
e experimentais trabalham para calcular e medir campos de fluxo variados, isso 
porque a consequência mais prática do fluxo de ar sobre um objeto é que este 
sente a mesma força que se sente quando se estende a mão para fora da janela 
de um carro em movimento, isso mostra que há duas fontes naturais geradoras 
da aerodinâmica pelo fluxo de escoamento em um objeto que são: Distribuição 
de pressão sobre a superfície e tensão de cisalhamento (fricção) sobre a 
superfície. 
A pressão exercida sobre a superfície de um solido sempre atua de forma 
normal, essa força normal de pressão atua de modo variável dependendo do 
local sobre a superfície, esse desequilíbrio líquido da distribuição de pressão 
variável sobre a superfície cria uma força aerodinâmica. A segunda fonte, tensão 
de cisalhamento que atua na superfície, se deve ao efeito ficcional do fluxo 
contra a superfície solida. 
Por fim pode-se afirmar que a função teórica e experimental de um 
aerodinamicista é prever e mensurar as forças aerodinâmicas sobre um corpo, 
http://www.fisica/
37 
 
 
que são dadas pelas duas fontes naturais, a Distribuição de pressão sobre a 
superfície e tensão de cisalhamento (fricção) sobre a superfície. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Este trabalho foi redigido com o intuito de desmistificar as aeronaves e 
suas funções, e só foi possível devido ao fato de grandes pessoas como Otto 
Lilienthal, pioneiro no estudo da aerodinâmica, aos irmãos wrights que se 
utilizaram dos estudos do Otto Lilienthal para desenvolver os seus primeiros 
planadores, também o Brasileiro Alberto Santos Dumont que em 23 de outubro 
de 1906 em Paris França, homologou o primeiro voo de um aparelho mais 
pesado que o ar, ao Sir George Cayley que foi o primeiro a produzir um 
aparelho aviônico não motopropulssado no ano de 1804, e tantos outros que 
dedicaram uma vida de estudos em cima das aeronaves que por vezes 
catastroficamente os faziam de vítimas de seus próprios projetos, este trabalho 
tem um profundo apreço pelo trabalho de Cayley, pois considera o seu trabalho 
como indispensável para a guinada histórica fundamental nos projetos de 
aviões, Cayley projetou e fez voar um pequeno planador de configuração igual 
ao que se conhece hoje, assim em 1804, o avião de Cayley, representava o 
primeiro avião de configuração moderna da história, sendo a primeira pessoa a 
sair da ideia de projetos baseados em aves, projetos mais conhecidos como 
ornitoporos, para projetos baseados na aerodinâmica, assim Cayley gravou em 
um disco de prata o desenho do avião que criara, do outro lado do disco gravou 
um diagrama de força aerodinâmica resultante em uma asa fixa, o disco de 
prata se encontra atualmente no Museu de Ciência de Londres, sendo assim 
considerando os primeiros passos por volta de 1800 até a presente data, este 
trabalho não só teve por ideia explicar como uma aeronave se comporta em 
voo para pessoas sem muito contato com a aviação, como também citou 
alguns pontos históricos fundamentais sobre a aviação. 
Este trabalho aprofundou de maneira a ser compreendido partes de 
estruturas de uma aeronave, com o intuito de esclarecer o efeito que cada parte 
sofre em voo, pois somente entendendo como cada parte funciona é que foi 
possível ter uma ideia de como se projeta uma aeronave, tendo em vista que 
primeiro vem o objetivo a que se destina o projeto, para depois ter uma ideia de 
perfil aerodinâmico, após ter esses dois itens bem definidos, é que se começa 
os cálculos estruturais, pois um perfil de um avião de carga se difere muito de 
um perfil de uma aeronave de guerra por exemplo. 
39 
 
 
Do início ao fim, esse trabalho pontificou estruturas de aeronaves que 
entraram para história baseada em seus usos, como o projeto alemão 
Messerschmitt Me 262 que subiu consideravelmente a velocidade das 
aeronaves na segunda guerra mundial, por conta de ter sido o primeiro projeto a 
não só usar motores de reação, mais comumente conhecido como motor a jato, 
como também ser o primeiro projeto com asas enfeixadas. 
O trabalho também aprofundou nas funções de cada parte estrutural como 
por exemplo as asas, cuja principal função é de criar, através das reações 
aerodinâmicas, a força de sustentação que suporta o avião, as asas servem 
também como alojamento do trem de pouso, tanques de combustível, máquina 
fotográfica, metralhadoras, misseis, berço dos motores, etc.... 
No que corresponde à parte de fenômenos em voo o trabalho explicou por 
exemplo que quando uma aeronave alça voo o que acontece com a estrutura da 
aeronave pode ser dividida em cargas e esforços, cargas são forças externas 
que atuam sobre a aeronave, já os esforços é a capacidade de resistência da 
estrutura da aeronave oferecida à carga. 
. Na parte do fluido foiexplicado que fluido é uma substância que se 
deforma continuamente sob a aplicação de uma tensão de cisalhamento 
(tangencial), não importa quão pequena ela possa ser, desta forma, é preciso 
quantificar tal fluido quando em ação de voo, essa quantificação é dada por um 
número adimensional, o número de Reynolds, também foi apresentado 
fenômenos correspondentes ao fluido como escoamentos, pressão, densidade 
e temperatura. 
Por último foi apresentado o conceito de aerodinâmica que é o estudo das 
forças que exercem em corpos sólidos neles imersos, essa força de sustentação 
representa a maior qualidade que uma aeronave possui em comparação com os 
outros tipos de veículos e define a habilidade de um avião se manter em voo. 
Basicamente, a força de sustentação é utilizada como forma de vencer o peso 
da aeronave e assim garantir o voo. 
Por fim este trabalho garante ao leitor um primeiro aprofundamento do 
que é mais importante no que tange o voo de uma aeronave, explicando de forma 
a incentivar o mergulho de estudos em tal assunto, pois é fato reconhecível ao 
termino da leitura deste trabalho que é possível aprofundar ainda mais em cada 
título descrito aqui, contudo ao ler este trabalho o leitor conseguirá voar mais 
40 
 
 
tranquilo, pois entenderá os principais fenômenos atuantes em uma aeronave e 
sanará dúvidas inertes ao voo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
41 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
NEWDICK, Thomas Newdick. Aviões de grerra editora Amber Books ltd, São 
Paulo/SP 2008. 
SUZANO, Márcio Alves Suzano Conhecimentos Gerais de Aeronaves 2ª 
edição, editora Interciência, Rio de Janeiro/RJ 2011. 
ANDERSOM, John D. Andersom JR. Fundamentos de Engenharia 
Aeronáutica 7ª edição, editora AMGH ltda Porto Alegre/RS 2015. 
MIRANDA, Luiz Eduardo Miranda José Rodrigues. Fundamentos de 
Engenharia Aeronáutica com Aplicações ao Projeto Sae-aero Desining, 
Aerodinâmica e Desempenho 1ª edição do autor, Salto/SP 2014. 
FOX, Robert W. Fox; MCDONALD, Alan T. McDonald, Introdução à mecânica 
dos fluidos editora LTC, Rio de Janeiro 1995. 
 
42