Publicação Técnica - Reparo Estrutural em aeronaves de grande porte- UNICEP

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Reparos Estruturais em Aeronaves de Grande Porte 
 
Rafael G. A. Murta, rafaelguillen18@yahoo.com.br 
Poliane Torres Megda, politorres@hotmail.com 
Centro Universitário Central Paulista (UNICEP), Campus 2; Rua Miguel Petroni,511 
 
 
Abstrato 
A estrutura das aeronaves é susceptível a tensões geradas tanto em solo quanto em voo. Por 
conta disso, a estrutura é uma das partes mais importante e crítica de uma aeronave. A fuselagem da 
aeronave é uma das partes onde sofre mais avarias, não somente por conta das tensões geradas, mas 
também por operações inadequadas de GSE (equipamentos de apoio no solo) e animais que colidem com 
a aeronave. Escadas, fonte externa, Push-back, granizo e Pássaros são os maiores causadores desses 
danos, gerando custo de manutenção e dependendo do grau da discrepância, pode causar um acidente 
aeronáutico. O reparo estrutural foi formulado para corrigir e prevenir danos críticos, que podem ou 
não ser programado pelo fabricante da aeronave. 
 
1. Introdução 
Um avião ou aeroplano é qualquer aeronave que necessita de asas fixas para se sustentar no ar. 
Pode possuir um ou mais planos de asa, sendo estas fixas em relação ao corpo da aeronave, ou seja, que 
dependem do movimento do veículo como um todo, para gerar sustentação aérea. Essa definição de asa 
fixa também se aplica aos que possuem asas dobráveis, pois estas também só geram sustentação ao se 
deslocar todo o veículo. 
Duas características comuns a todos os aviões são a necessidade de um fluxo constante 
de ar pelas asas para a sustentação da aeronave e a necessidade de uma área plana e livre de obstáculos 
onde eles possam alcançar a velocidade necessária para decolar e alçar voo, ou diminuí-la, no caso de 
uma operação de pouso. A maioria dos aviões, portanto, necessitam de um aeroporto, dispondo de uma 
boa infraestrutura para receber adequada manutenção e reabastecimento, e para o deslocamento de 
tripulantes, carga e passageiros. Enquanto a grande maioria dos aviões pousa e decola em terra, alguns 
são capazes de fazer o mesmo em corpos d'água (hidroaviões), outros são capazes de decolar e pousar 
tanto na água quanto em terra (aviões anfíbios) e alguns até mesmo sobre superfícies congeladas. 
As aeronaves de asa fixa, como são tecnicamente denominados os aviões, são compostos 
basicamente por: Fuselagem, asas, empenagem e sistemas de controles. E todas as partes da aeronave são 
compostas por uma estrutura, seja ela de material composto ou de aço. 
A estrutura da aeronave necessita de uma atenção redobrada, pois é na estrutura onde serão 
suportadas todas as tensões geradas na aeronave tanto em voo como em solo. 
O foco deste artigo é demonstrar claramente, todos os processos de execução de reparos 
estruturais especificamente na superfície da fuselagem das aeronaves com estrutura de metal, onde existe 
certa complexibilidade, por ser a área mais sujeita a esforços e tensões. 
 
 
 
 
 
 
 
2.Metodologia 
 
Como todo grande projeto existe estrutura, a estrutura da aeronave necessita de uma atenção 
redobrada, pois é na estrutura onde serão suportadas todas as tensões geradas na aeronave tanto em voo 
como em solo. 
 
Durante a produção e a operação, toda aeronave é susceptível a discrepâncias e danos. Os 
reparos devem ser tais que não afetam o projeto original, não concentrem tensões, garantindo a 
aeronavegabilidade (segurança de voo). 
Alguns tipos de danos que podem gerar um reparo estrutural na fuselagem são: Mossas (dent), 
riscos (scratch), desgastes (wear) e corrosão (corrosion). Na figura 1, temos um exemplo de uma mossa 
na parte frontal da aeronave (EMBRAER 145), ocasionado pela fonte externa: 
 
 
 
Figura 1 
 
Para cada área da aeronave, o manual de reparos estruturais (SRM- Structural Repair Manual), 
demonstra quais as instruções para se efetuar o reparo em respectiva área. 
 
3.Iniciando o reparo 
 
Antes de iniciar um reparo, é feito uma rigorosa analise estrutural. Essa analise é feito a partir 
dos parâmetros gerados pelo dano. 
 Levemos em consideração um dent (amassado) na parte superior e central da fuselagem de um 
AIRBUS A320, com estrutura de alumínio.Seguiremos passo a passo um procedimento de reparo de 
SRM : 53-31-11 PB201 
 
 
Mossa identificada 1 
 
 
 
 A partir desse dano, devemos medir as dimensões, como: diâmetro, profundidade, medida da borda do 
dano até a primeira carreira de fixadores, demonstrado na figura a baixo: 
 
 
Análise de mossa 
 Na Manutenção de aeronaves, todo processo que não é especificado em manuais técnicos 
emitidos para cada modelo de aeronave, é necessário que o fabricante seja comunicado sobre o dano e em 
conjunto entre operador e fabricante, é gerado um procedimento para a execução do reparo, isso somente 
se na análise, for constatado que o dano está fora dos limites estabelecido (Allowable Damaged). 
 
 Após a emissão do procedimento, o mecânico faz uma analise geral do reparo a ser efetuado: 
Local, ferramentas necessárias, segurança e aquisição de todo o material que será utilizado na tarefa. 
 Após receber todo o material, o mecânico inicia o sequenciamento dos passos do procedimento; 
(Para cada área e dano na aeronave, existe procedimentos diferente, usaremos um “padrão básico”). 
 
(a) Primeiramente, a área do dano deve ser limpa com Metil (Produto utilizado para limpeza na 
aviação, seu nome específico é Metil Etil Cetona, MEC). (b)-(d) Feito a limpeza, traçamos e removemos 
os fixadores da área do reparo. Cortamos a área danificada, removendo o dano e respeitando as distâncias 
de borda do corte, até a carreira de fixadores mais próximos e não danificando os reforços da fuselagem 
(Frames e Stringuers), cortando somente a pele (Skin) da área. (e) Após o corte, limpa-se a área, 
removendo limalhas produzidas pelo corte. 
 
 
 SRM 53-31-11 PB201 
 
 Após efetuar o corte, é dado um acabamento, removendo rebarbas e cantos vivos. 
A partir desta etapa, solicitamos um teste NDT (Non-destructive testing) por Eddy Current. Este teste 
consiste em um sensor que quando em contato com a superfície do material com capacidade condutiva, 
ela induz corrente pelo material, quando a impedância dessa corrente sofre distorções, é porque existem 
 
 
falhas no material. Essas distorções são visualizadas em uma tela junto ao equipamento. Com esse teste, 
podemos detectar trincas, riscos ou falhas na área em volta do corte, ocasionadas pelo corte do material. 
 
 
Recorte do skin danificado 
(f)-(g) Sempre que lixamos ou retrabalhamos alguma área, devemos protegê-la contra a ação da 
corrosão. Por conta disso, depois de limpa a área, é necessária a aplicação de alodine na área do reparo. 
 
3.1 Confecção do Reparo (Doubler) 
 
(h) A partir daí, começamos a confeccionar o “Doubler”, que é a chapa onde vedará a área do 
corte. O Doubler é feito com o material indicado no procedimento e normalmente, seu tamanho é 
respeitando sempre as seguintes informações: Tamanho do corte, três carreiras de rebites mais próxima do 
corte e observando a distância de borda, que é à distância do centro do fixador da última carreira, até a 
borda do Doubler. 
 O Doubler deve acompanhar a curvatura da fuselagem, para isso, usa-se a calandra ou roletes, 
que são equipamentos capazes de dobrar chapas circularmente. 
Para compensar a espessura do skin que foi removido, devemos confeccionar pequenos perfis 
que serão instalados naface das frames e dos stringuers. Na figura abaixo, podemos visualizar na área 
lixada, aonde irão instalados esses perfis compensadores: 
 
 
Frames e stringuers lixados 
 
 
 
 
 
 
(i) O próximo passo é passar os furos já existentes na área para o Doubler. O primeiro furo 
servirá como guia para os outros, por isso, existe uma atenção redobrada nessa hora, para não ultrapassar 
os limites da dimensão da chapa. (j) Após a furação, devemos escarear os furos, para que quando o 
Doubler estiver cravado, a cabeça dos rebites não fique saliente, podendo ocasionar arrasto aerodinâmico 
quando a aeronave estiver em voo e também para não ocorrer pontos de despressurização, pela não 
fixação adequada do rebite. Terminado a furação, é feito uma inspeção visual, verificando possíveis erros 
na furação. (l) Por ultimo, ajustamos o tamanho do Doubler, e chanframos os cantos, para também evitar 
o arrasto aerodinâmico na fuselagem, quando a aeronave estiver em voo. 
 
 
Doubler com prendedores(Clecos) 
 
(m)-(o) Após a furação, é feito um tratamento químico especial na chapa, com protetores 
anticorrosivos, como: Alodine, primer e tinta. Esses Protetores irão minimizar a ação química da umidade 
ou sujeira, impedindo a formação de corrosão no reparo. Praticamente em toda operação de reparo ou 
troca de componente estrutural, é usado esse tipo de tratamento. 
O selante é um produto químico cancerígeno, a sua utilização deve ser feita com o uso de EPIs 
adequados, quanto menor o contato com a pele menor a possibilidade de doenças futuras. Máscaras, luvas 
e óculos de segurança devem ser fornecidos pela empresa e usados adequadamente pelo mecânico. 
Na figura a seguir, temos um exemplo de selagem na face do doubler de outra área da aeronave: 
 
 
 Selagem de aderência 
 
 
 
53-31-11 PB201 
(q) Nas áreas dos reforços da fuselagem, onde já existia furação, é necessário que se coloque 
antes da fixação do Doubler, uma arruela de preenchimento. Essas arruelas vão fechar o escareado 
existente nos furos onde o Doubler irá cobrir; se não colocarmos essas arruelas, estaremos criando 
prováveis pontos de acumulo de umidade. 
 
 
 Arruela de preenchimento 
 
 
 
 
3.2 Cravando o reparo 
 
(p) Fixamos a chapa no local do reparo com prendedores (Clecos), e conferimos novamente o 
paralelismo da furação. Para uma boa aderência do Doubler com a fuselagem e para impedir o 
infiltramento de umidade por baixo do Doubler, é necessária a aplicação de “selante” (produto usado para 
unir partes e para proteger contra agentes corrosivos) na face que se juntará com a superfície do corte. 
 
Para fixação do reparo, usamos normalmente, rebites para área onde não existem reforços 
estruturais (Frames e Stringuers), e nas áreas dos reforços, usamos fixadores especiais, denominados de 
Hi-Lock, que se compreende em um parafuso comum, porém, a parte que unirá as parte, é um pino liso. 
 (r) Iniciamos a fixação do reparo. Cravamos primeiramente alguns “Hi-Locks” e alguns 
rebites para assegurar a precisão das furações. 
O sistema de cravação dos fixadores HI-LOCK consiste da seguinte maneira: A porca utilizada 
nos hi-locks são chamada de colares, pois elas possuem um auto-torque; quando atingi um torque 
especifico, a área de encaixe da chave se rompe.Na figura abaixo, podemos observar o reparo totalmente 
cravado pela parte de dentro da aeronave. Alguns locais são de difícil acesso, exigindo uma maior prática 
do mecânico no momento de cravar os rebites, para não danificar a estrutura. 
 
 
 
 
 
 Parte interna do reparo 
 
 (s)-(u) Após cravar totalmente o Doubler, o local do reparo deve ser limpo com Metil, e é feito 
uma selagem nos cantos do reparo, tanto externamente quanto internamente, diminuindo ainda mais a 
possibilidade de infiltração de umidade por de baixo do Doubler. 
 
Na etapa final do reparo, depois de serem seguidos todos os passos do procedimento, um 
inspetor de qualidade deve verificar e orientar o mecânico, se todos os passos foram executados 
corretamente, se não houve negligencia e assim, garantir a aeronavegabilidade da aeronave. Todas as 
ferramentas usadas devem ser guardadas em seus respectivos lugares, o esquecimento de ferramentas em 
local crítico da aeronave, pode causar acidentes gravíssimos. 
 
 
 
 
 
Os reparos na fuselagem, além de serem eficientes e assegurarem a segurança de voo da 
aeronave, devem ter um bom aspecto físico, pois ficam expostos a passageiros e tripulação. Na foto 
abaixo, temos uma aeronave EMBRAER 195 com vários reparos próximos à porta de passageiros. 
 
 
Aeronave EMBRAER 190 com vários reparos 
 
 
 
4. Resultados 
 
Com a realização do reparo nessa área, a mossa existente foi removida e a área em que existia o 
dano, sofreu alterações estruturais. Essas alterações são efetuadas sempre sem modificar a estrutura 
original da aeronave. As aeronaves possuem características únicas, por isso cada aeronave possui o seu 
manual específico; devemos ficar atento à efetividade, tanto de componentes quanto de manuais, para não 
executar tarefas ou instalar componentes que não pertencem a aeronave em questão. Após a realização de 
um reparo, o mesmo fica especificado em um documento chamado LOG, onde podemos visualizar todas 
as modificações estruturais realizada na aeronave; além de ser feita uma inspeção a cada check, para 
identificar possíveis falhas de execução, que podem gerar uma fadiga ao longo do uso da aeronave. 
 
 
 
5. Conclusão 
 
Quando executamos tarefas críticas na aeronave, como é o caso do reparo na fuselagem, 
concluímos que a aeronave é uma máquina complexa, que exige o comprometimento do mecânico em 
executar os procedimentos corretamente. O não cumprimento adequado de um procedimento de reparo na 
fuselagem pode causar a despressurização da aeronave. Podemos comparar um avião pressurizado com 
uma bexiga cheia. Quando furamos uma bexiga sobre pressão ela explode, agora o que pode acontecer se 
um reparo da fuselagem se romper com a aeronave em voo, é inimaginável! 
 
6. Agradecimentos 
 
À minha família, amigos de sala e professores, que por anos pudemos trocar conhecimentos e 
experiência que ficarão guardadas por toda uma vida. Cada palavra dita, cada pensamento e ação 
realizada durante essa vida acadêmica, sirvam como exemplo para meus filhos e netos. Que os momentos 
de minha ausência, dedicados ao ensino superior, sejam recompensados no futuro, com a realização 
profissional. 
 
 
 
7. Referências: 
 
SRM A320 – Structural Repair Manual ATA 53 
AIRNAV manual A320 
SmartCockipit Aircrafts A320 
 
7.1 Imagens: 
Hangar de Manutenção de aeronaves – Maintenance, Repair and Overhaul (MRO) 
Aeronave AIRBUS A320