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2007 Manual de Combate a Incêndio e Salvamento Aeronáutico do Corpo De Bombeiros Militar do Distrito Federal Elaborado pela comissão nomeada pelo Comandante-Geral do CBMDF, por meio do item VII do Boletim Geral nº 174, de 14 de setembro de 2006. PRESIDENTE: MAJ QOBM/Comb. ROGÉRIO RIBEIRO ALVARENGA. MEMBROS: 1º TEN QOBM/ Comb. PAULO SILVANO DA SILVA CORDEIRO. 1º TEN QOBM/ Comb. EVERTON HENRIQUE DE PAULA NASCIMENTO. 2º TEN QOBM/ Comb. LUÍS CLÁUDIO DA FONSECA FRANCO. 1º SGT BM WALLACE VAZ DA SILVA. 1º SGT BM JOSÉ ZILMAR LEITÃO DE SANTANA. 2º SGT BM CLÁUDIO CAMPOS. 2º SGT BM DIÓGENES CRUZ REBOUÇAS. SUMÁRIO Introdução.......................................................................................................................................15 Glossário de termos técnicos ..........................................................................................................17 1. A história da aviação ................................................................................................................32 1.1 Primeiros desenhos e teorias .................................................................................... 32 1.2 Planadores................................................................................................................. 33 1.3 Irmãos Wright........................................................................................................... 35 1.4 Alberto Santos Dumont ............................................................................................ 36 2. Atmosfera terrestre ...................................................................................................................38 3. Aerodinâmica ...........................................................................................................................38 3.1 Vento relativo ........................................................................................................... 39 3.2 Aerofólio................................................................................................................... 39 3.3 Forças aerodinâmicas ............................................................................................... 41 4. Aeronaves .................................................................................................................................44 4.1 O avião...................................................................................................................... 44 4.2 Fuselagem................................................................................................................. 45 4.3 Asa ............................................................................................................................ 45 4.4 Empenagem .............................................................................................................. 48 4.5 Trem de pouso .......................................................................................................... 49 4.6 Motores..................................................................................................................... 50 5. Classificação geral dos aerodinos.............................................................................................51 5.1 Quanto ao tipo .......................................................................................................... 51 5.2 Quanto ao número de lugares ................................................................................... 53 5.3 Quanto ao número de motores.................................................................................. 54 5.4 Quanto ao tipo de motor ........................................................................................... 54 5.5 Quanto ao número de planos (asas).......................................................................... 54 6. O complexo aeroportuário........................................................................................................54 6.1 A INFRAERO .......................................................................................................... 55 6.2 Comunidade aeroportuária ....................................................................................... 55 6.3 A administração aeroportuária.................................................................................. 56 6.4 Principais instalações aeroportuárias........................................................................ 57 7. Sistema de contra incêndio do comando da aeronáutica ..........................................................59 7.1 Estrutura ................................................................................................................... 59 7.2 Órgãos integrantes .................................................................................................... 59 7.3 Compromissos com a aviação internacional ............................................................ 59 8. Controle de tráfego de aéreo (ATC).........................................................................................60 8.1 Noções sobre tráfego aéreo e comunicação.............................................................. 60 8.2 Aeronave em emergência ......................................................................................... 62 8.3 Auxílios à navegação aérea ...................................................................................... 63 8.4 Balizamento de pistas ............................................................................................... 64 8.5 Balizamento de emergência...................................................................................... 65 8.6 Comunicações........................................................................................................... 66 9. Serviços de salvamento e combate a incêndio em aeródromos (SESCINC)............................72 9.1 Atividades operacionais............................................................................................ 72 9.2 Área de atuação ........................................................................................................ 73 9.3 Equipamentos especiais (Carro contra Incêndio - CCI) ........................................... 74 9.4 Tempo resposta......................................................................................................... 77 9.5 Acionamento do SESCINC ...................................................................................... 77 9.6 Tipos de emergências ............................................................................................... 78 9.7 Informações do controle de tráfego aéreo ................................................................ 78 9.8 Planificação de emergência em aeroportos .............................................................. 79 9.9 Generalidades do plano de emergência .................................................................... 79 9.10 Setores de alerta....................................................................................................... 80 9.11 Mapa de grade ......................................................................................................... 80 9.12 Ponto de encontro .................................................................................................... 81 9.13 Área de equipamentos em prontidão ....................................................................... 81 9.14 Plano contra-incêndio de aeródromos ..................................................................... 82 9.15 Níveis de proteção contra incêndio .........................................................................83 9.16 Determinação da categoria de aeronaves................................................................. 84 9.17 Determinação da categoria de helicópteros ............................................................. 85 9.18 Determinação da categoria dos aeródromos............................................................ 85 9.19 Agentes extintores ................................................................................................... 85 10. Extinção de incêndio em aeronaves .........................................................................................89 10.1 Nos motores............................................................................................................. 89 10.2 Nas áreas de cabine (interior da fuselagem)............................................................ 94 10.3 Nos aparelhos de aquecimento e compartimentos de carga ................................... 95 10.4 Durante o abastecimento ......................................................................................... 96 10.5 Nos freios das rodas................................................................................................. 97 10.6 Em metais combustíveis .......................................................................................... 97 11. Principais considerações operacionais .....................................................................................98 11.1 Evacuação e salvamento.......................................................................................... 98 11.2 Presença de incêndio na chegada dos bombeiros .................................................. 100 11.3 Aplicação de espuma............................................................................................. 100 11.4 Acidentes sem incêndio ......................................................................................... 100 11.5 Planejamento e treinamento................................................................................... 101 11.6 Táticas operacionais generalizadas........................................................................ 103 11.7 Aproximação dos carros contra incêndios............................................................. 103 11.8 Proteção da fuselagem........................................................................................... 104 11.9 Uso das linhas e esguichos .................................................................................... 104 11.10 Técnica de emprego da espuma AFFF ................................................................. 104 11.11 Acidentes em águas vizinhas................................................................................ 105 11.12 Acidentes envolvendo materiais radioativos ........................................................ 106 11.13 Interferência ou apoderamento ilícito................................................................... 107 11.14 Responsabilidades durante as emergências .......................................................... 107 12. Comunicações.........................................................................................................................108 13. Métodos básicos para acesso as aeronaves.............................................................................111 13.1 Áreas de corte ........................................................................................................ 112 14. Principais zonas que constituem riscos de incêndios .............................................................113 15. Exemplos de posicionamentos para extinção de incêndio em aeronaves...............................114 16. Emergências em aeronaves militares......................................................................................116 16.1 Áreas de risco das aeronaves de combate.............................................................. 116 16.2 Fogo na seção traseira da fuselagem (escapamento do motor) ............................. 117 16.3 Procedimentos e ações de salvamento (Mirage – F 103) ...................................... 118 16.4 Procedimentos e ações de salvamento (Tucano - T 27) ........................................ 123 17. Helicópteros............................................................................................................................125 17.1 Descrição e funcionamento ................................................................................... 125 17.2 Partes importantes de um helicóptero.................................................................... 125 17.3 Procedimentos de salvamento em helicópteros ..................................................... 126 17.4 Procedimentos e ações de salvamento (Bell 412) ................................................. 126 17.5 Procedimentos e ações de salvamento (Esquilo AS 355)...................................... 129 18. Conservação de provas para investigação de acidentes .........................................................130 18.1 Caixa preta............................................................................................................. 131 18.2 Seleção e classificação de vítimas ......................................................................... 132 18.3 Tarjetas de identificação de vítimas ...................................................................... 132 19. Áreas de atuação e controle de vítimas ..................................................................................134 Conclusão ...............................................................................................................................136 Referências bibliográficas ......................................................................................................137 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 – Protótipo do planador de Cayley.................................................................................. 34 Figura 2 – Asa e sua aerodinâmica................................................................................................ 39 Figura 3 – Tubo de diâmetro variável ........................................................................................... 40 Figura 4 – Asa e pressão sobre a parte inferior ............................................................................. 41 Figura 5 – Forças aerodinâmicas que atuam em um avião............................................................ 42 Figura 6 – Estrutura da asa ............................................................................................................ 46 Figura 7 – Empenagem de um avião ............................................................................................. 48 Figura 8 – Tipos de empenagens ................................................................................................... 49 Figura 9 – Configuração de um aeroporto..................................................................................... 58 Figura 10 – Circuito de tráfego padrão.......................................................................................... 61 Figura 11 – Carta aeroviária .......................................................................................................... 62 Figura 12 – Aeronave em emergência........................................................................................... 63 Figura 13 – Auxílios de navegação aérea em aeródromo.............................................................. 64 Figura 14 – Balizamento de pista .................................................................................................. 65 Figura 15 – Balizamento de emergência com veículos ................................................................. 66 Figura 16 – Mapa de gradedo aeroporto de Brasília .................................................................... 81 Figura 17 – Zonas de perigo .......................................................................................................... 92 Figura 18 – Principais zonas que constituem riscos de incêndios em uma aeronave.................. 113 Figura 19 – Posicionamento para extinção de incêndio em aeronave......................................... 114 Figura 20 – Posicionamento para extinção de incêndio em aeronave......................................... 114 Figura 21 – Posicionamento para extinção de incêndio em aeronave......................................... 115 Figura 22 – Posicionamento para extinção de incêndio em aeronave......................................... 115 Figura 23 – Áreas de risco em aeronaves do tipo caça................................................................ 117 Figura 24 – Partes importantes de um helicóptero ...................................................................... 125 Figura 25 – Tarjeta de identificação de vítimas .......................................................................... 133 Figura 26 – Áreas de atuação e controle de vítimas .................................................................... 134 ÍNDICE DE FOTOS Foto 1 – Flyer ................................................................................................................................ 35 Foto 2 – 14 bis ............................................................................................................................... 36 Foto 3 – Fuselagem de um avião ................................................................................................... 45 Foto 4 – Partes móveis da asa........................................................................................................ 47 Foto 5 – Litoplano ou aeronave terrestre....................................................................................... 51 Foto 6 – Hidroavião....................................................................................................................... 51 Foto 7 – Anfíbio ............................................................................................................................ 52 Foto 8 – Planador........................................................................................................................... 52 Foto 9 – Helicóptero ...................................................................................................................... 53 Foto 10 – Biruta............................................................................................................................. 61 Foto 11 – Pilones de balizamento.................................................................................................. 65 Foto 12 – Kit de emergência ......................................................................................................... 66 Foto 13 – Imagem de satélite do aeroporto de Brasília ................................................................. 73 Foto 14 – Ataque rápido (AR)....................................................................................................... 75 Foto 15 – Ataque principal (AP) ................................................................................................... 75 Foto 16 – Ataque principal (AP) ................................................................................................... 76 Foto 17 – Motores ......................................................................................................................... 89 Foto 18 – Área para aplicação de agentes extintores (motor a turbina) ........................................ 90 Foto 19 – Área para aplicação de agentes extintores (motor convencional/turbo-hélice)............. 91 Foto 20 – Áreas de cabine e interior da fuselagem ....................................................................... 94 Foto 21 – Aparelhos de aquecimento ............................................................................................ 95 Foto 22 – Compartimentos de carga.............................................................................................. 96 Foto 23 – Abastecimento de aeronave em solo ............................................................................. 96 Foto 24 – Carregar mangueiras ................................................................................................... 109 Foto 25 – Acelerado .................................................................................................................... 109 Foto 26 – Atenção canhão ........................................................................................................... 109 Foto 27 – Usar canhão ................................................................................................................. 109 Foto 28 – Aumentar pressão........................................................................................................ 109 Foto 29 – Diminuir pressão ......................................................................................................... 109 Foto 30 – Cortar canhão .............................................................................................................. 110 Foto 31 – Fechar água da linha.................................................................................................... 110 Foto 32 – Cessar operação........................................................................................................... 110 Foto 33 – Reunir .......................................................................................................................... 110 Foto 34 – Tipos de abertura de portas ......................................................................................... 111 Foto 35 – Áreas de corte em uma aeronave................................................................................. 112 Foto 36 – Caça Mirage F-103...................................................................................................... 118 Foto 37 – Abertura do canopi (monoplace)................................................................................. 119 Foto 38 – Destravamento pirotécnico.......................................................................................... 119 Foto 39 – Comando elétrico da abertura do canopi (biplace)...................................................... 120 Foto 40 – Tucano T 27 ................................................................................................................ 123 Foto 41 – Alavanca de abertura do canopi no Tucano - T 27 ..................................................... 124 Foto 42 – Abertura de emergência do canopi no Tucano - T 27 ................................................. 124 Foto 43 – Helicóptero Bell 412 ................................................................................................... 127 Foto 44 – Abertura de porta......................................................................................................... 127 Foto 45 – Alavanca do coletivo................................................................................................... 127 Foto 46 – Punho de alijamento da porta ...................................................................................... 127 Foto 47 – Chaves do corte de combustível.................................................................................. 127 Foto 48 – Corte dos geradores e baterias..................................................................................... 127 Foto 49 – Alavanca do freio do rotor .......................................................................................... 128 Foto 50 – Painel do radar.............................................................................................................128 Foto 51 – Botão de desligamento do radar .................................................................................. 128 Foto 52 – Procedimentos de emergência no interior do helicóptero Esquilo AS 355................. 129 ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1 – Componentes da comunidade aeroportuária................................................................ 55 Tabela 2 – Componentes da comunidade aeroportuária.............................................................................56 Tabela 3 – Códigos da pistola de sinais luminosos......................................................................................67 Tabela 4 – Alfabeto fonético (letras)............................................................................................. 68 Tabela 5 – Alfabeto fonético (números)........................................................................................ 68 Tabela 6 – Pronúncia dos números................................................................................................ 69 Tabela 7 – Pronúncia dos números com decimais......................................................................... 69 Tabela 8 – Pronúncia das horas ..................................................................................................... 70 Tabela 9 – Pronúncia das horas UTC ou hora “Z” ........................................................................ 70 Tabela 10 – Escalas de legibilidade - identificação....................................................................... 70 Tabela 11 – Escala de legibilidade - emissão ................................................................................ 71 Tabela 12 – Tipos de carros contra incêndio................................................................................. 76 Tabela 13 – Determinação da categoria de aeronaves................................................................... 84 Tabela 14 – Determinação da categoria de helicópteros ............................................................... 85 Tabela 15 – Quantidades mínimas de agentes extintores por categoria (aeródromo) ................... 87 Tabela 16 – Quantidades mínimas de agentes extintores por categoria (heliponto) ..................... 87 Tabela 17 – Quantidades mínimas de agentes extintores por categoria (heliponto elevado)....... 88 13 SIGLAS E ABREVIATURAS ALS - Sistema de Luzes de Aproximação APU - Unidade Auxiliar de Força ARP – Ataque Rápido de Pó (viatura) ASR - Radar de Vigilância de Aeroporto ATC - Controle de Tráfego Aéreo CCES - Centro de Controle de Emergência e Segurança CCI – Carro contra Incêndio CINDACTA - Centro Integrado de Defesa Aérea e Controle de Tráfego Aéreo COE – Centro de Operações e Emergência COM - Comunicações COpM - Centro de Operações Militares CTA - Área de Controle CTR - Zona de Controle CVE – Corpo Voluntário de Emergência DEPV - Diretoria de Eletrônica e Proteção ao Vôo DME - Equipamento Rádio Telemétrico IAC - Carta de Aproximação e de Pouso por Instrumentos ICA - Instrução do Comando da Aeronáutica IFR - Regras de Vôo por Instrumentos ILS - Sistema de Pouso por Instrumentos IMA - Instrução do Ministério da Aeronáutica LGE – Líquido Gerador de Espuma MDA - Altitude Mínima de Descida NDB - Radiofarol não-Direcional NFPA - National Fire Protection Association OCSISCON - Órgão Central do Sistema de contra Incêndio OACI - Organização de Aviação Civil Internacional PAR - Radar de Aproximação de Precisão 14 PAPI - Indicador de Trajetória de Aproximação de Precisão PCM – Posto de Comando Móvel PLEM – Plano de Emergência PQ – Pó Químico SAR - Busca e Salvamento SCI – Seção contra Incêndio SESCINC – Serviço de Salvamento e contra Incêndio SRPV - Serviço Regional de Proteção ao Vôo SSR - Radar Secundário de Vigilância TWR - Torre de Controle de Aeródromo UTC - Tempo Universal Coordenado VASIS - Sistema Visual Indicador de Rampa de Aproximação VOR - Radiofarol Onidirecional em VHF 15 INTRODUÇÃO As grandes descobertas, invenções e a evolução de importantes instituições ocorreram, em sua maior parte, a partir das necessidades e expectativas do ser humano de ser sempre mais forte, eficiente e capaz de superar as adversidades impostas pela natureza e pelo próprio desenvolvimento tecnológico. Com esse objetivo ocorreu a criação do Corpo de Bombeiros da Corte, movida por uma série de incêndios no Rio de Janeiro. Esta centenária corporação passou por gradativas evoluções. Essas evoluções foram ininterruptas, porém pouco ou quase nada se ouviu falar de inovações na área do combate a incêndio e salvamento em aeródromo. Até o presente momento ainda não havia um manual de combate a incêndio e salvamento em aeródromo, para que pudesse ser utilizado como fonte de pesquisa, formação e padronização de procedimentos nessa área. Apesar da ocorrência de diversos cursos e de um número razoável de oficiais e praças com a devida especialização, capazes de atuar no combate a incêndio e salvamento em aeródromo, trabalhando de forma específica e eficiente, não tínhamos uma fonte única de conhecimentos. Sabendo que é de fundamental importância, uma fonte de consulta e referência para que os bombeiros desenvolvam um serviço de excelência, durante o atendimento à comunidade de forma eficaz, sentimo-nos responsáveis pelo desenvolvimento de um manual de combate a incêndio e salvamento em aeródromo da Corporação. Neste manual, abordaremos assuntos desde os primeiros pensamentos aeronáuticos até o desenvolvimento de socorro em caso de grandes acidentes, atentando para as particularidades que envolvem cada tipo de aeronave, a complexa organização de um aeroporto e também procedimentos a serem adotados mesmo antes do acidente consumar-se. A situação em um acidente aeronáutico é totalmente adversa aos princípios e conceitos que adquirimos na vida como bombeiros, em alguns momentos – mesmo dotados de capacidade física, técnica e materiais em abundância – não conseguimos reverter uma situação de perigo. O salvamento em acidentes aeronáuticos reclama total brevidade no seu atendimento, maior até do que estamos acostumados. Os procedimentos a serem executados são detalhados de forma específica e necessitam de total atenção para cada tipo de aeronave. 16 Há uma grande preocupação com abordagens a aeronaves militares armadas e helicópteros, pois é iminente e constante o perigo. Mesmo atentando para todos os detalhes deste manual, é necessário um aprimoramento nesta área, pois essas aeronaves são muito precisas e sensíveis, o que dificulta a ação dos bombeiros. Se o acidente é inevitável, resta-nos o dever de trabalharmos bem, finalizando o combate a incêndio e o salvamento cuidando para que a cena do acidente seja preservada, a fim de que as investigações e perícias sirvam para solucionar e evitar novos acidentes. Por fim, a seguinte frase de um controlador de vôo, momentos antes de um pouso de aeronave em emergência no Aeroporto Internacional de Brasília, sinaliza a importância e relevância de nossa atuação nesses momentos: “Atenção equipe de bombeiros, aeronave em emergência na reta final, agora é com vocês, que Deus nos ajude”. 17 GLOSSÁRIO DE TERMOS TÉCNICOS Acrobacia aérea - Qualquer evolução aérea, controlada do avião e que altere completamente suas condições normais de vôo. Aerobote – Hidroavião ou anfíbio cuja própria fuselagem exerce as funções de flutuador. Aeroclube - Clube de aviação civil incumbido de promover e controlar a aviação de turismo ou desporto em certo local. Aerodinos - Categoria de aeronaves que se sustentam no espaço pela reação do ar. Aeródromo - Área definida sobre terra ou água, destinada à chegada, partida e movimentação de aeronaves. Aeródromo categorizado– aquele classificado pela OACI, dentro das categorias requeridas de um a dez, conforme o risco de incêndio peculiar às operações de aeronaves regulares que nele operem. Aeródromo de alternativa - Aeródromo especificado no plano de vôo, para o qual uma aeronave poderá prosseguir no caso de se tornar desaconselhável o pouso no aeródromo de destino. Aeródromo impraticável - Aeródromo cuja operacionalidade das pistas fica prejudicada devido à condição anormal (aeronave acidentada na pista, pista alagada, piso em mau estado etc.), determinando a suspensão das operações de pouso e decolagem. Aeródromo interditado - Aeródromo cujas condições de segurança (chegada e saída de aeronave presidencial, operações militares, ordens internas etc.) determinam a suspensão das operações de pouso e decolagem. Aeromodelismo - Arte de construir e fazer voar aviões em miniatura. Aeromodelo - Miniatura de avião, construída para voar para fins de estudo, fins decorativos, lazer ou desportivo. Aeronáutica - Ciência ou arte de navegar no espaço em aparelhos mais leves ou mais pesados que o ar. Náutica é a arte de navegar. 18 Aeronave - Designação genérica dos aparelhos que fazem navegação aérea e têm necessidade, ou, pelo menos, possibilidade de ocupação humana. Essa definição exclui certos aeróstatos (balões-sonda, balões juninos, etc.) e certos aeródinos (aeromodelos, pipas, etc.) que não têm possibilidade de ocupação humana. Aeronave em emergência - Toda aeronave que se encontra em situação de perigo latente ou iminente. Aeronave extraviada - Toda aeronave que se desviou consideravelmente da rota prevista ou que tenha notificado que desconhece sua posição. Aeronave regular - Aeronave, exceto aquelas de asas rotativas, que nos três meses consecutivos de maior movimentação no ano, realiza, no mínimo, uma freqüência semanal no aeródromo, caracterizando, desta forma, dois movimentos semanais no período. Aeroplano – Avião. Aeroporto - Aeródromo público, dotado de instalações e facilidades para apoio a operações de aeronaves e de embarque e desembarque de pessoas e cargas. Aeroporto internacional - Aeroporto caracterizado como porta de entrada e saída do tráfego aéreo internacional, onde são satisfeitas formalidades alfandegárias, de polícia, de saúde pública e demais serviços análogos. Aeroporto nacional - Aeroporto com características adequadas às operações da aviação doméstica. Aeróstato - Categoria de aeronaves que se mantêm no ar por flutuação. Aerovia - Área de controle, ou parte dela, disposta em forma de corredor provida de auxílios- rádio à navegação. Aileron - Superfície primária de comando que integra o bordo de fuga das asas e cuja função é a de romper a estabilidade lateral própria do avião, em torno do eixo longitudinal. Alcance - Distância máxima de vôo sem reabastecer. Altitude - Distância vertical de um nível, um ponto ou objeto considerado como ponto e o nível médio do mar. Altitude de transição - Altitude na qual ou abaixo da qual a posição vertical de uma aeronave é controlada por referência a altitudes. Altura - Distância vertical a um ponto ou objeto considerado como referência. Amaragem - Pouso na água. 19 Amerissagem - O mesmo que amaragem ou aquatizagem. Amortecedor - Dispositivo usado no trem de pouso para reduzir os choques transmitidos à fuselagem nas aterrissagens e rolagens. Anfíbio - Aeronave com capacidade de decolar e pousar em superfícies sólidas ou líquidas. Antiaéreo - Tudo aquilo que é empregado na defesa contra incursões da arma aérea. Aproximação - Fase do pouso que sucede à tomada de campo e precede o pouso propriamente dito. Área de movimento - Parte do aeródromo destinada ao pouso, decolagem e táxi de aeronaves e está integrada pela área de manobras e os pátios. Área de pouso - Parte de uma área de movimentos que está destinada ao pouso ou decolagem. Asa dobradiça - Asa que dobra a sua seção lateral. São usadas por aeronaves de porta-aviões ou planadores. Asa elástica - Asa flexível que amortece o efeito do ar revolto, provocador de uma trepidação insuportável em asas rígidas a 800 km/h. Asa voadora - Avião sem empenagem, cujas superfícies de comando e de estabilidade são incorporadas às próprias asas. Astronáutica - Arte de navegar no espaço sideral. Atacar o motor - O mesmo que acelerar o motor. Aterragem - Ato de pousar com uma aeronave em uma área aterrada, asfaltada, gramada, etc. Aterragem forçada - Aterragem executada sob circunstâncias que exijam o retorno do avião ao solo sem delongas. Autonomia - Máximo de horas a voar sem reabastecer. Aviação - Ciência ou arte de navegar no espaço em aviões. Aviação doméstica - Aviação caracterizada pelas operações de tráfego aéreo não internacional. Aviação geral - Todas as operações de aviação civil que não sejam serviços aéreos regulares nem operações não-regulares de transporte aéreo por remuneração ou arrendamento. 20 Aviação regular - Aviação caracterizada por operações de caráter periódico das aeronaves pertencentes aos transportadores aéreos, com o objetivo de explorar as linhas que foram estabelecidas e aprovadas por autoridade competente. Azimute - é a posição angular ou rumo, num plano horizontal medido de 0º a 360°, a partir do norte verdadeiro ou magnético, até um objetivo, no sentido horário. Balão sonda - Pequeno balão para pesquisas meteorológicas. É um aeróstato. Banco de prova - Estrutura reforçada sobre a qual se fixa um motor, na oficina, para submetê-lo a experiências de funcionamento. Bequilha - Roda traseira do avião que possui trem de pouso convencional. Serve para facilitar o comando direcional do avião durante a rolagem. É também a roda dianteira dos aviões com trem de pouso tipo triciclo. Berço do motor - Armação metálica de grande resistência sobre a qual é instalado o motor. Biruta - Cone de pano, truncado, que é instalado na extremidade de um mastro para fornecer indicações sobre a direção do vento. Bordo (estar a) - Situação de alguém ou alguma coisa que esteja no interior de uma aeronave. Bordo de ataque - Parte dianteira da superfície de um aerofólio. Geralmente é arredondado. Bordo de fuga - Parte traseira da superfície de um aerofólio, geralmente é afilada. Cabina - compartimento fechado, lotado inteiramente no corpo da fuselagem, com relativa visibilidade e mais conforto que a nacele. Cabo de comando - Cabo de aço flexível que estabelece a articulação das superfícies de controle do avião com as alavancas de comando. Cabrar - Elevar o nariz do avião para uma posição acima da linha de vôo. Faz-se puxando o manche. Calço - Peça de madeira ou metal empregada para imobilizar as rodas do avião no solo. O avião está nos calços quer dizer, tem os calços colocados nas rodas. Camuflagem - Pintura que se faz em uma aeronave a fim de dificultar a sua localização em determinadas missões de guerra. 21 Capotagem - Acidente ocorrido com o avião por efeito de um travamento brusco das rodas no solo, durante uma corrida. O avião gira em torno do nariz, que se apóia no terreno, acabando por ficar de dorso com as rodas para cima. Características de fabricação - Dados exclusivos da fabricação de uma aeronave que permitem, geralmente, o seu reconhecimento. Relativos aos tipos de fuselagem, asa, empenagem, trem de pouso, etc. Inclusive ainda as dimensões (envergadura, comprimento, altura), tipos de motor, hélices, etc. Características operacionais - Dados relativos a tudo que uma aeronave pode realizar em suas operações aéreas. Relativo à carga, velocidade, munição, raio de ação, teto de serviço, etc. Carenagem - Peça, geralmente de metal, cujo feitio obedece, sempre que possível, à forma fuselada. Atenua a resistência ao avanço, sendo de fácil remoção para facilitar os trabalhos de manutenção. Carga útil - Diferença entre o peso brutoe o peso vazio do avião. É representada pelo peso do conjunto: combustível, óleo, tripulação, passageiros, bagagens, etc. Catapulta - Engenho existente em alguns navios de guerra, que lança aviões ao espaço. Cauda pesada - Expressão que designa o avião, cuja cauda tende a abaixar sempre que o comando longitudinal é abandonado em vôo normal. Cavalo-de-pau - Efeito causado pela mudança de direção do avião no solo independente da vontade do piloto. Célula - Conjunto de todos os elementos que compõem um avião, exceto o grupo moto-propulsor (motor e hélice). Centro de gravidade - Ponto onde todo peso de um corpo é considerado como concentrado. Circuito de tráfego de aeródromo - Trajetória específica que deve ser seguida pelas aeronaves que evoluem nas imediações de um aeródromo. Comandante - O chefe da tripulação de uma aeronave, cuja responsabilidade decorre toda a atividade a bordo. Comandos - Conjunto de alavancas, cabos de aço e aerofólios empregados na função de governo do avião. 22 Compensador - Superfície secundária, existente no bordo de fuga dos lemes, ailerons e profundor do avião com dois objetivos distintos, de acordo com o tipo: uns aliviam os esforços do piloto para acionar os lemes e outros corrigem tendências provocadas por causas internas, e que desequilibram o avião. Controle remoto - Controle efetuado a distância, geralmente, por meio de dispositivos eletro- eletrônicos. Co-piloto - Membro da tripulação de um avião, cuja função a bordo consiste em auxiliar diretamente o comandante na condução do aparelho e substituí-lo eventualmente. Corrosão - Designação genérica da decomposição dos metais motivada pela ação de agentes exteriores (umidade, terra, pó, água, etc.). Curva - Mudança de direção na trajetória do avião. Curva base - Curva executada pela aeronave durante a aproximação inicial, entre o término do afastamento e o início da aproximação intermediária ou final. Os rumos não são recíprocos. Decolagem - Conjunto de operações executado pelo avião para deixar o solo. Deriva - Estabilizador vertical, aerofólio fixo, localizado na parte dianteira da empenagem vertical, cuja principal finalidade é a manutenção de duas estabilidades próprias do avião: direcional e lateral. Derrapagem - Deslocamento lateral que sofre o avião para o exterior das curvas, por efeito da ação da força centrífuga. Surge pela inclinação defeituosa nas curvas. Desvio de rota - Distância em um dado instante entre a rota seguida pelo avião e a rota previamente traçada. Dirigível - (Zepelim) - Balão de forma fuselada com motores e lemes. Dorso - Superfície superior do aerofólio. Cambra superior ou face dorsal. Duplo - (dar um) - Ministrar uma aula prática de pilotagem; instruir alguém sobre determinado assunto. Duplo comando - (avião de) - Aviões cujos dispositivos de comando podem ser manobrados, indistintamente por dois indivíduos. Empenagem - Conjunto de superfícies, montadas na parte traseira da fuselagem (cauda do avião), cuja finalidade é estabilizar e governar o avião durante o vôo. Envergadura - Distância de ponta a ponta da asa. Mesmo que a superfície sustentadora consista de duas partes separadas pela fuselagem, a designação permanece. 23 Equipagem - Tripulação de um avião militar. Estabilizador horizontal - Aerofólio localizado na parte dianteira do profundor, cuja principal finalidade é a manutenção da estabilidade longitudinal própria do avião. Esticador - Dispositivo que serve para ajustar a tensão dos cabos do avião. Farol de aterragem - Foco luminoso instalado no bordo de ataque das asas e que se destina a iluminar uma faixa de terreno quando o avião se aproxima do solo para aterrar. Fase de alerta - situação na qual existe apreensão quanto à segurança de uma aeronave e à de seus ocupantes. Fase de emergência - Expressão genérica que significa, segundo o caso, fase de incerteza, fase de alerta ou fase de perigo. Fase de incerteza - Situação na qual existe a dúvida quanto à segurança da aeronave e de seus ocupantes. Fase de perigo - Situação na qual existe razoável certeza de que uma aeronave e seus ocupantes estão ameaçados de grave e iminente perigo e necessitam de assistência. Flap - Superfície móvel auxiliar integrada ao bordo de fuga das asas. Sua função é aumentar a curvatura do perfil da asa, aumentando assim a sustentação e a resistência ao avanço (freio aerodinâmico). Proporciona a utilização de áreas mais restritas para pouso e decolagem. Flutuador - Peça do trem de pouso dos anfíbios e hidroaviões, semelhante ao casco de um barco, que permite as manobras de decolagem e amaragem e suporta o peso do aparelho quando sobre a água. Formação de vôo - Manobra por que são dispostos os aviões que voam em conjunto. Freio - Dispositivo destinado a fazer cessar o movimento de rotação das rodas do trem de aterragem do avião. Pode ser acionado pelo piloto e funciona por um sistema mecânico simples ou hidráulico. Freio aerodinâmico - Pequenas aletas móveis instaladas na fuselagem, asas ou empenagem do avião, cuja finalidade é a de diminuir a velocidade do aparelho durante a execução do mergulho (vôo picado). Fuselado - Diz-se de todo corpo que apresenta um perfil aerodinâmico, ou seja, cuja forma corresponde à menor resistência ao avanço. Fuselagem - Corpo do avião que recebe e transporta a carga útil. Guinada - Desvio de rota do avião, para a esquerda ou para a direita. 24 Hangar - Estrutura metálica ou de madeira, construída especialmente para abrigar aeronaves. Hélice - Dispositivo, cujas pás são pequenos aerofólios que, transformando seus movimentos de rotação em movimentos de translação, produzem a tração que movimenta o avião, através do ar. Hélices contra-rotativas (coaxiais) - Duas hélices, montadas uma sobre a outra, possuindo um só eixo de rotação, mas girando em sentidos opostos, eliminando assim o efeito torque do motor. Hélice de passo fixo - Hélice que possui o ângulo-passo invariável. Hélice de passo variável ou velocidade constante - Hélice cujo passo se ajusta automaticamente mantendo a RPM do motor constante. Hélice impulsora - Hélice colocada atrás do motor e que age sobre a aeronave por impulsão. Hélice tratora - Hélice colocada à frente do motor e que age sobre a aeronave por tração. Indicador de localidade - Grupo-código de quatro letras formulado de acordo com as disposições prescritas pela OACI e consignado em uma localidade, onde está situada uma estação fixa aeronáutica. Instrumental de bordo - Conjunto de aparelhos de precisão, utilizados para o fornecimento de indicações exatas sobre as condições de vôo, relativas ao motor e à navegação. Interfone - Instalação acústica para intercomunicação dos tripulantes de uma aeronave. Janela de inspeção - Abertura existente em determinados locais do revestimento do avião, para facilitar a inspeção interna de certos sistemas. São cobertas por uma placa ou portinhola do mesmo material do revestimento. Jet blast – Jatos de ar provenientes da exaustão dos motores das aeronaves. Lastro - Qualquer coisa a bordo de uma aeronave que possa ser descarregada para se alterar a flutuação da mesma, ou ser transportada de um lado para outro, a fim de se mudar o centro de gravidade. Leme - Superfície primária de comando. Em aeronáutica, utilizam-se três tipos de leme: profundidade, direção e inclinação (aileron). Leme de direção - Superfície primária de comando, localizada na parte traseira da empenagem vertical, cuja função é a de romper a estabilidade direcional própria do avião, em torno do eixo vertical. 25 Looping - Figura acrobática que consiste em descrever uma trajetória circular sobre plano vertical. Longarina - Peça alongada, de madeira ou metal, que representa a viga mestra de qualquer estrutura. Luz aeronáutica de superfície - Toda luz espacialmente instalada para servirde auxílio a navegação aérea, exceto as exibidas pelas aeronaves. Luzes de cabeceira - Luzes aeronáuticas de superfície distribuídas de modo a indicar os limites longitudinais da pista. Luzes de obstáculos - Luzes aeronáuticas de superfície destinadas a indicar obstáculos à navegação aérea. Luzes de pista - Luzes aeronáuticas de superfície dispostas ao longo da pista, indicando sua direção e limites laterais. Luzes de pista de táxi - Luzes aeronáuticas de superfície distribuídas ao longo da pista de táxi. Manche - Alavanca de comando, localizada à frente do piloto que comanda os profundores com seu deslocamento longitudinal, e os ailerons com seu deslocamento lateral. Manobra - Qualquer movimento do avião comandado pelo piloto. Membros da tripulação de vôo - Pessoa devidamente habilitada, que exerce função a bordo de aeronave. Mergulho - Vôo executado com um ângulo de descida bastante acentuado. Nacele - Compartimento que se sobressai acima da fuselagem, dando maior visibilidade para trás. Nacele do motor - Corpo do avião, distinto da fuselagem ou das asas, onde são instalados os motores ou recolhidos os trens de pouso. Nariz do avião - A parte anterior da fuselagem na qual, nos monomotores, fica instalado o grupo moto-propulsor. Navegação de área - Método de navegação que permite a operação de aeronaves em qualquer trajetória de vôo desejada, dentro da cobertura de auxílios-rádio, ou dentro dos limites das possibilidades dos equipamentos autônomos de navegação, ou de uma combinação de ambos. Nível - Termo genérico referente à posição vertical de uma aeronave em vôo, que significa, indistintamente, altura, altitude ou nível de vôo. 26 Nível de cruzeiro - Nível que se mantém durante uma etapa considerável do vôo. Nível de transição - Nível de vôo mais baixo disponível para uso, acima da altitude de transição. Notam (aviso para os aeronavegantes) - Aviso que contém informação relativa ao estabelecimento, condição ou modificação de qualquer instalação aeronáutica, serviço, procedimento ou perigo, cujo pronto conhecimento seja indispensável para o pessoal encarregado das operações de vôo. Oito - Manobra aérea que consiste em obrigar o avião a descrever um oito imaginário no espaço. Operação militar - Operação de aeronave em missão de guerra, de segurança interna ou em manobra militar, realizada sob responsabilidade direta da autoridade militar competente. Órgão de controle de tráfego aéreo - Expressão genérica que se aplica, segundo o caso, a um centro de controle de área, um controle de aproximação ou uma torre de controle de aeródromo. Órgão dos serviços de tráfego aéreo - Expressão genérica que se aplica, segundo o caso, a um órgão de controle de tráfego aéreo ou a um órgão de informação de vôo. Pá da hélice - Cada uma das superfícies aerodinâmicas que partem do cubo da hélice e que possuem um perfil análogo ao das asas de um avião. Painel de instrumentos - Plano situado à frente do piloto no qual se fixam os mostradores de quase todos os instrumentos de bordo. Palonnier (pedal) - Dispositivo de comando localizado na cabina que movimenta o leme de direção, quando acionado longitudinalmente e que opera o freio do lado correspondente, quando acionado no sentido de rotação (com a ponta dos pés). Pane - Qualquer irregularidade no funcionamento do avião ou de seu motor. Temos assim "pane" de célula e "pane" de motor. Pára-brisa - Anteparo transparente e protetor fixado à frente do piloto, na cabina ou na nacele. Parafuso - Figura acrobática que consiste em uma descida vertical do avião, estando este dotado de um pronunciado movimento de rotação. Pára-quedas - Aparelho utilizado em aeronáutica para amortecer a queda livre no espaço de uma pessoa ou objeto. 27 Pára-quedismo - Esporte que consiste em executar saltos com pára-quedas. Pára-sol - Tipo de asa, destacada acima da fuselagem do avião. Pátio - Área definida, em um aeródromo terrestre, destinada a abrigar as aeronaves para fins de embarque ou desembarque de passageiros, carga ou descarga, reabastecimento, estacionamento ou manutenção. Perna base - Trajetória de vôo perpendicular à pista em uso, compreendida entre a perna do vento e a reta final. Perna de força - Tubo de aço do trem de pouso que estabelece ligação entre a fuselagem (ou asa) e cada uma das rodas. Na maioria dos aviões, consta de dois cilindros, em cujas câmaras obtêm- se amortecimento hidráulico. Perna do vento - Trajetória de vôo paralela à pista em uso, no sentido contrário ao do pouso. Perna dura - Designa o avião cujo trem de pouso é fixo. "Canela dura". Peso bruto (ou máximo) - Representado pelo peso do avião carregado ao máximo. Peso normal - Representado pelo peso do avião carregado dentro dos limites de segurança. Peso vazio - Representado tão somente pelo peso do avião, sem tripulantes, combustível, etc. Pilonagem - Acidente na aterragem, no qual a fuselagem executa um giro de 90 graus em torno do nariz, que se apóia no solo. O avião fica numa posição próxima a vertical, com a cauda para cima. Piloto automático - Mecanismo que substitui a ação do piloto sobre os comandos de um avião em vôo. Piloto de provas - piloto cuja função é a de provar novos tipos de aeronaves ou modificações nela introduzidas. Piloto em comando - Piloto responsável pela aeronave durante o tempo de vôo. Pista - Área retangular definida, em um aeródromo terrestre, preparada para o pouso e decolagem de aeronaves. Pista de aterragem - Parte do aeródromo destinada à decolagem e aterragem dos aviões. Pode ser gramada, asfaltada, cimentada ou, simplesmente, de terra batida. Pista de rolagem - Pista lateral destinada exclusivamente à rolagem (TAXI) dos aviões. 28 Pista de táxi - Via definida, em um aeródromo terrestre, estabelecida para o táxi de aeronaves e destinada a proporcionar ligações às partes do aeródromo. Placagem - Manobra na qual o avião, com o nariz acima da linha de vôo normal, perde continuamente altura por causa da falta de sustentação. Precede o estol. Planeio - Vôo de descida com pequeno ângulo e pequena ou nenhuma tração da hélice. A tração é substituída, no todo ou em parte, por um componente do peso que surge ao longo da trajetória. Plano de vôo - Informações específicas, relacionadas com um vôo planejado ou com parte de um vôo de uma aeronave, fornecidas aos órgãos que prestam serviços de tráfego aéreo. Porta-bombas – Dispositivo cuja função é a de conduzir e libertar no momento oportuno as bombas transportadas pelo avião. "Bombay" quer dizer compartimento de bombas. Pouso - Ato de pousar. Pode ser uma aterragem ou uma amaragem. Pouso de emergência - Pouso de conseqüências imprevisíveis que, embora não constitua um pouso forçado, requer precauções especiais em virtude de deficiência técnica apresentada pela aeronave ou pelo piloto. Pouso três-pontos - Aquele em que o avião, de trem de pouso convencional, toca o solo ao mesmo tempo com as rodas principais e a roda da bequilha. Proa - Direção segundo a qual é ou deve ser orientado o eixo longitudinal da aeronave. Profundor - Superfície primária de comando, localizada na parte traseira do estabilizador horizontal e cuja função é a de romper a estabilidade longitudinal própria do avião. Quilha - Linha inferior do perfil de um flutuador ou de carcaça de um aerobote. Sua finalidade é equilibrar o aparelho na água (estabilidade lateral e direcional). É também um perfil colocado na parte inferior, final da fuselagem, com a finalidade de compensar o equilíbrio da aeronave. Radar - Aparelho que determina a presença de objetos à distância. Um órgão emite ondas de rádio e um outro, receptor, detecta essas mesmas ondas, refletidas, sob a forma de eco. Radar de vigilância - Equipamento radar utilizado para determinar a posição das aeronaves em distância e azimute. Radar primário - Sistemaradar que utiliza sinais de rádio refletidos. Radar secundário – Trabalha em conjunto ao radar primário, responde ao seu sinal através de um código especifico. 29 Radar secundário de vigilância - Sistema radar secundário que utiliza transmissor-receptor (interrogadores de solo e respondedores de bordo) e que se ajusta às especificações preconizadas pela OACI. Radial - Rumo magnético tomado a partir de um VOR Raio de ação - Distância máxima que pode voar uma aeronave sem reabastecer, com regresso assegurado. Representa metade do alcance. Reabastecimento do avião - Ato de suprir o avião da quantidade de combustível e óleo necessário ao vôo. Remou (Turbulência) - Massa de ar que se move impetuosamente, com duplo movimento, de translação e rotação. Reta final - Trajetória de vôo no sentido do pouso e no prolongamento do eixo da pista, compreendida entre a perna base e a cabeceira da pista em uso. Reta final longa - Trajetória de vôo no sentido do pouso e no prolongamento do eixo da pista, quando a aeronave inicia o segmento de aproximação final, a uma distância superior a 75Km (40NM) do ponto de toque ou quando a aeronave, numa aproximação direta, estiver a 15Km (8NM) do ponto de toque. Revestimento - Material com que é revestida a estrutura da fuselagem, da asa, ou de outro órgão do avião. Pode ser de tela, madeira compensada ou alumínio laminado. Roda - Conjunto de forma circular, pertencente ao trem de aterragem e que compreende a roda propriamente dita, o pneu e a câmara de ar. Rolagem (táxi) - Movimento do avião sobre o terreno em direção à cabeceira da pista a fim de iniciar a decolagem. Roldana (polia) - Polia utilizada para se obter a mudança de direção de um cabo de comando. Rota - Projeção sobre a superfície terrestre da trajetória de uma aeronave cuja direção, em qualquer ponto, é expressa geralmente em graus a partir do Norte (verdadeiro ou magnético). Rumo - Direção da rota desejada, ou percorrida, no momento considerado e, normalmente, expressa em graus, de 0º a 360º a partir do Norte (verdadeiro ou magnético), no sentido do movimento dos ponteiros do relógio. Sala de informações aeronáuticas de aeródromos - Órgão estabelecido em um aeroporto com o objetivo de prestar o serviço de informação prévia ao vôo e receber os planos de vôo apresentados antes da partida. 30 Serviço de tráfego aéreo - Expressão genérica que se aplica, segundo o caso, aos serviços de informação de vôo, alerta, assessoramento de tráfego aéreo, controle de tráfego aéreo, controle de área, controle de aproximação ou controle de aeródromo. Solar - Voar sozinho, decorrido o período de aprendizagem. Taxi - Movimento autopropulsado de uma aeronave sobre a superfície de um aeródromo, excluídos o pouso e a decolagem, mas, no caso de helicópteros é o movimento sobre a superfície de um aeródromo, à baixa altura e à baixa velocidade. Teco-teco - Designação galhofeira dos aviões de fraca potência, tais como os pequenos aviões de esporte e turismo. Teto - Altura, acima do solo ou água, da base da mais baixa camada de nuvens, abaixo de 6000m (20.000 pés) que cobre mais da metade do céu. Tráfego aéreo - Todas as aeronaves em vôo ou operando na área de manobras de um aeródromo. Transponder - Transmissor-receptor de radar secundário de bordo e que, automaticamente, recebe sinais de rádio dos interrogadores de solo e que, seletivamente, responde, com um pulso ou grupo de pulsos. Somente àquelas interrogações realizadas no MODO e CÓDIGO para os quais estiver ajustado. Trem de amerissagem - Órgão do avião, munido de flutuadores ou hidro-esqui, que permite as manobras de decolagem e amaragem. O flutuador ainda suporta o peso do avião quando em repouso. Trem de aterragem - Órgão do avião, munido de rodas, que permite manobras de decolagem e aterrissagem e sustenta o peso do avião, quando em repouso. Trem de pouso - Designação genérica do órgão do avião destinado a permitir as manobras de decolagem e pouso e suportar o peso do aparelho, quando em repouso. Tunô - Figura acrobática representada por uma rotação de 360 graus do avião em torno de seu eixo longitudinal. Velocidade - Relação entre o espaço e o tempo. Velocidade ascensional - Número de metros que o avião ganha em altura em 1 minuto. Esta velocidade decresce até que o avião atinja uma altitude tal que requer toda a potência do motor, apenas para manter-se em vôo horizontal. 31 Velocidade de cruzeiro - Velocidade que corresponde ao rendimento ideal do avião e do motor: eficiência e economia. Velocidade máxima - Velocidade que corresponde à maior tração que possa ser produzida pelo motor. Para manter o vôo horizontal e atingir a velocidade máxima (regime rápido do avião), é necessário: ângulo de ataque mínimo e potência máxima. Velocidade mínima - Menor velocidade que produz sustentação. Corresponde à velocidade mínima de decolagem e pouso. Para manter o vôo horizontal e atingir a velocidade mínima (regime lento do avião), são necessários: ângulo de ataque máximo e potência máxima (para vencer a crescente resistência ao avanço). Velocidade supersônica - Velocidade superior à velocidade do som. No ar, o som percorre aproximadamente 340 m/seg. ou 1.224 km/h (MACH 1) . Visibilidade - Capacidade de se avistar e identificar, de dia, objetos proeminentes não iluminados; e, à noite, objetos proeminentes iluminados, de acordo com as condições atmosféricas e expressa em unidades de distância. Visibilidade de solo - Visibilidade em um aeródromo indicada por um observador credenciado. Volante de comando - Volante inteiro ou seccionado que é utilizado na maioria dos aviões. Os movimentos de rotação em volante, para direita ou esquerda, substituindo os movimentos laterais do manche, acionam os ailerons e, nos movimentos longitudinais, comanda os profundores. Vôo à vela - Vôo específico dos planadores, isto é, vôo sem motor. Vôo cego ou vôo sem visibilidade - É aquele executado tão somente baseado nas indicações fornecidas pelos instrumentos de bordo, sem nenhuma referência ótica com o exterior. Vôo de dorso - Vôo invertido, isto é, com as rodas voltadas para cima. Vôo de grupo - Aquele executado em conjunto por vários aviões, obedecendo a um dos tipos básicos de formação de vôo. Vôo rasante - Vôo executado muito próximo ao chão, rasante ao solo. Zepellln - Designação pela qual ficaram conhecidos os dirigíveis rígidos de alumínio. 32 1. A HISTÓRIA DA AVIAÇÃO O desejo de voar está presente na humanidade, provavelmente, desde o dia em que o homem pré-histórico passou a observar o vôo dos pássaros e de outros animais voadores. Ao longo da história há vários registros de tentativas mal-sucedidas de vôos. Alguns até tentaram voar imitando pássaros, usando um par de asas (que não passavam de um esqueleto de madeira e penas, imitando as asas dos pássaros), colocando-os nos braços e balançando-os. A história moderna da aviação é complexa. Desenhistas de aeronaves esforçaram-se para melhorar continuamente suas capacidades e características, tais como alcance, velocidade, capacidade de carga, facilidade de manobra e dirigibilidade, segurança, custos operacionais, entre outros. Aeronaves passaram a ser feitas de materiais cada vez menos densos e mais resistentes. Anteriormente feitas de madeira, atualmente a maioria das aeronaves usa alumínio e fibras de carbono como principais matérias-primas. Recentemente, o computador tem contribuído muito no desenvolvimento de novas aeronaves. 1.1 Primeiros desenhos e teorias Acredita-se que, por volta de 400 a.C, um estudioso da Grécia Antiga construiu um pombo de madeira, capaz de voar por cerca de 180 metros. Já por volta de 300 a.C, os chineses inventaram a pipa, bem como as técnicas de fazê- la "voar" no ar. Uma pipa é um tipo de planador. Muito provavelmente, foi o artista e inventoritaliano Leonardo da Vinci a primeira pessoa a se dedicar seriamente a projetar uma máquina capaz de voar. Tais máquinas eram planadores e ornithopters, máquinas que usavam o mesmo mecanismo usado por pássaros para voar - através do movimento constante das asas para cima e para baixo. Vinci nunca construiu tais máquinas, mas seus desenhos ficaram preservados, e, posteriormente, já no século XIX e século XX, um de seus desenhos - um planador - foi considerado notável. O primeiro vôo humano de que se tem notícia foi realizado em Paris, em 1783. Um doutor, Francois Pilatre de Rozier; e um nobre, Francois d'Arlandes, fizeram o primeiro vôo livre em uma máquina criada pelo homem. Eles voaram por 8 quilômetros em um balão de ar quente, inventado pelos Irmãos Montgolfier, fabricantes de papel. O ar dentro da câmara de ar do balão 33 era aquecido por uma fogueira de madeira. O curso a ser tomado por tal balão era incontrolável, ou seja, voava onde quer que o vento o levasse. Outros inventores passaram a substituir o ar quente por hidrogênio, que é um gás mais leve que o ar. Mesmo assim, o curso de tais balões não podia ser controlado, e, somente a altitude continuou a ser controlada pelos aviadores. No século XIX, em 1852, o dirigível foi inventado. O dirigível é uma máquina mais leve do que o ar, com a diferença de que, ao contrário do balão, seu curso poder ser controlado através do uso de lemes e de motores. O primeiro vôo controlado em um dirigível aconteceu ainda no mesmo ano. Esse dirigível, inventado e controlado por Henri Giffard, voou por 24 quilômetros, na França, usando um motor a vapor. Ao longo do fim do século XIX e nas primeiras décadas do século XX, o dirigível foi uma opção séria e confiável de transporte. 1.2 Planadores Com a invenção do balão e do dirigível, os inventores passaram a tentar criar uma máquina mais pesada do que o ar que fosse capaz de voar por meios próprios. Primeiramente, vieram os planadores, máquinas capazes de sustentar vôo controlado por algum tempo. Em 1799, George Cayley, um inventor inglês, desenhou um planador relativamente moderno, tendo uma cauda para controle e o local onde o piloto ficava dentro da aeronave abaixo do centro de gravidade, dando assim estabilidade à aeronave. Cayley construiu um protótipo (Figura 1), que fez seus primeiros vôos planados em 1804, sem passageiro. Durante as cinco décadas seguintes, Cayley trabalhou no seu protótipo, tempo durante o qual ele deduziu muito das leis básicas de aerodinâmica. Em 1853, um amigo de Cayley fez um vôo planado de curta duração em Brampton-by-Sawdon, Inglaterra. Cayley é considerado atualmente o fundador da ciência física de aerodinâmica, tendo sido a primeira pessoa a descrever uma aeronave de asa fixa propulsionada por motores. 34 Figura 1 – Protótipo do planador de Cayley Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Governableparachute.jpg A década de 1880 foi tempo de estudos intensos, caracterizados pelos gentleman scientists (cientistas cavalheiros), que fizeram a maior parte das pesquisas na área da aeronáutica. Começando na década de 1880, vários avanços foram feitos que levaram aos primeiros verdadeiros e práticos planadores. Três nomes em particular continuam bem conhecidos no mundo da aviação: Otto Lilienthal, Percy Pilcher e Octave Chanute. Lilienthal fez vários vôos bem-sucedidos até 1896, ano de sua morte. Otto Lilienthal é, por isso, considerado a primeira pessoa a fazer um vôo planado controlado, no qual é o piloto que controla a aeronave. 35 1.3 Irmãos Wright Durante a década de 1890, os Irmãos Wright tornaram-se obcecados pela aviação, especialmente com a idéia de fabricar e voar em uma aeronave mais pesada do que o ar, que pudesse decolar por meios próprios. Após a realização de vários testes e vôos de planeio, os irmãos decidiram tentar fabricar um avião mais pesado do que o ar em 1902. O avião fabricado pelos irmãos Wright chamava-se Flyer (voador) um biplano. O piloto ficava deitado na asa inferior do avião. O motor localizava-se à direita do piloto e fazia girar duas hélices localizadas entre as asas. Foto 1 – Flyer Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Wrightflyer.jpg Em 17 de dezembro de 1903 - apenas alguns meses depois dos testes mal sucedidos, Orville Wright tornou-se a primeira pessoa a voar em uma aeronave mais pesada do que o ar, propulsionada por meios próprios - não sem controvérsias. O vôo ocorreu em Kitty Hawk. Os irmãos utilizaram trilhos para manter a aeronave em seu trajeto, e uma catapulta para impulsionar a aeronave. Os irmãos Wright realizaram diversos vôos públicos (mais de 105) em 1904 e 1905, desta vez em Dayton, Ohio. Eles convidaram amigos e vizinhos. Em 1904, uma multidão de jornalistas juntou-se para presenciar um vôo dos Irmãos Wright, mas, por causa de problemas 36 técnicos em seu avião, problemas não corrigidos em dois dias, os Wright foram ridicularizados pela mídia em geral, passando a receber pouca atenção, com exceção da imprensa de Ohio. 1.4 Alberto Santos Dumont O franco-brasileiro Alberto Santos Dumont era fascinado por máquinas. Em 1891, mudou-se, juntamente com seu pai, para Paris, França. Eventualmente, tornou-se fascinado pela aviação. Fez seus primeiros vôos como passageiro, em balões, e, posteriormente, criaria seu próprio balão, o Brésil (Brasil, em francês). Santos Dumont também criou uma série de modelos de dirigíveis, alguns voando com sucesso e outros não. Os feitos de aviação de Santos Dumont, em Paris, o tornaram famoso na cidade e, em 13 de setembro de 1906, fez um vôo público em Paris, em seu famoso avião 14-Bis. Foto 2 – 14 bis Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:14bis2.jpg Essa aeronave usava o mesmo sistema de wing-warping (torção da asa - consistia em cordas atadas às pontas da asas que podiam ser puxadas ou afrouxadas pelo piloto, assim fazendo com que o avião girasse) usado nas aeronaves de Wright, e percorreu uma distância de 221 metros. O 14-Bis, ao contrário do Flyer dos irmãos Wright, não precisava de trilhos, catapultas ou ventos contrários para alçar vôo, bem como teve muita cobertura da imprensa, de aviadores e de organizações de aviação, e é por isso que esse vôo é considerado, por várias pessoas, como o primeiro vôo bem sucedido de um avião. Quando foi realizado, o pouco conhecimento e o 37 descrédito dado aos vôos dos Irmãos Wright pela mídia internacional fizeram com que o 14-Bis de Santos Dumont fosse considerado, então pela mídia francesa, o primeiro avião a decolar por meios próprios. Assim registram os jornais franceses da época: Por espaço de duzentos metros, as três rodas pneumáticas que suportam o aparelho deslizam sobre o solo; de repente, Santos Dumont dirige a ponta do leme para o ar, e as rodas deixam francamente, evidentemente o chão: o aeroplano voa. A emoção é geral. Santos Dumont parece transportado por um imenso pássaro de conto de fadas. Assim transpõe cerca de cinqüenta metros a uma altura de três metros. Pretendendo fixar-se no ar, dá menos inclinação a ponta do leme, porém, num movimento demasiado brusco, o aeroplano desce. Santos Dumont, pressentindo a queda, apaga o motor: o aparelho cai no chão, ouvindo se um estalido. Somos dos primeiros a precipitar-nos para o aviador, que retiramos da barquinha são e salvo. Em seguida, em 12 de novembro de 1906, Santos Dumont faz um vôo de 220 metros estabelecendo o primeiro Recorde de distância, ganhando o Prêmio Aeroclube. 38 2. ATMOSFERA TERRESTRE A Atmosfera é uma fina camada que envolve o globo terrestre composta de gases e retida pela gravidade. A atmosfera do planeta terra é dividida em várias camadas e é fundamental para toda uma série de fenômenos que se processam em suasuperfície, como os deslocamentos de massas de ar, os ventos, as precipitações meteorológicas e as mudanças do clima. A altitude de 100 quilômetros ou 62 milhas também é usada freqüentemente como o limite entre atmosfera e espaço. A Troposfera é a camada atmosférica que se estende da superfície da Terra até a base da estratosfera, essa camada responde por oitenta por cento do peso atmosférico. Sua espessura média é de aproximadamente 12km, atingindo até 17km nos trópicos e reduzindo-se para em torno de sete quilômetros nos pólos. Acima da Troposfera não é possível o vôo em aeronaves convencionais devido a uma série de dificuldades com relação à pressão atmosférica e ausência de oxigênio. 3. AERODINÂMICA É o estudo do ar e outros gases em movimento, relativo às suas propriedades e características e às forças que exercem em corpos sólidos neles imersos. Um avião alça vôo devido a reações aerodinâmicas que acontecem quando o ar passa em alta velocidade pela asa. De uma forma geral, a aerodinâmica, como ciência específica, só passou a ganhar importância industrial com o surgimento dos aviões e dos automóveis, pois estes precisavam se locomover tendo o menor atrito possível com o ar, pois assim seriam mais rápidos e gastariam menos combustível. 39 3.1 Vento Relativo É o resultado do movimento de um aerofólio através do ar, do movimento do ar passando pelo aerofólio ou uma combinação dos dois. O vento relativo é sempre oposto à direção do movimento do aerofólio. 3.2 Aerofólio A asa ou aerofólio caracteriza-se pelas curvaturas diferentes em suas superfícies. A curvatura superior é maior do que a inferior, o que resulta em velocidades de ar diferentes sobre e sob a asa, conforme a figura abaixo. A diferença de velocidade faz diminuir a pressão atmosférica na parte de cima da asa, que é "empurrada" pela parte de baixo, gerando a chamada sustentação. Para que essa força para cima seja suficientemente intensa para compensar o peso do avião, a velocidade dele em relação ao ar deve ser relativamente grande, o que se consegue através do impulso dado pelas hélices ou pelas turbinas a jato. Essa questão de o ar passar mais rápido por cima deve-se ao princípio de que a partícula de ar divide-se, teoricamente, na parte frontal da asa e junta-se no final. Como o caminho na parte de cima é mais longo (maior curvatura), a partícula que foi por cima tem de correr mais para chegar ao mesmo tempo em que a partícula que foi por baixo até o final da asa. Figura 2 – Asa e sua aerodinâmica 40 Observem esse tubo de diâmetro variável, dentro do qual a água escoa. Figura 3 – Tubo de diâmetro variável Na parte estreita do tubo, o fluxo de água é mais rápido do que nas partes mais largas, porque a mesma quantidade de água, no mesmo tempo, deve passar através de todas as secções. Como a água sofre um aumento de velocidade ao penetrar na secção estreita, deve haver uma força que a faz correr mais depressa. Devido à sua inércia, um corpo material (sólido, líquido ou gasoso) não pode variar por si só a sua velocidade, isso requer a presença de forças agindo sobre ele. Lembre-se sempre do princípio da inércia. Essa força só pode ser conseqüência da diferença de pressão entre a parte mais larga do tubo, à esquerda, e a parte central mais estreita. Assim, a pressão deve ser mais baixa nesta secção (a estreita) do que na outra (a larga). De modo similar, quando a água penetra na parte larga, à direita, o movimento é retardado (a velocidade diminui), e a pressão se torna mais alta. Esse fato pode ser observado facilmente colocando-se tubos verticais sobre as três secções de nosso tubo horizontal. Esses tubos funcionarão como manômetros. Durante o escoamento, a água no tubo central ficará em nível mais baixo, o que indica pressão mais baixa. Onde a velocidade do fluido é menor, a pressão é mais alta e vice-versa, fenômeno esse conhecido como o Princípio de Bernoulli, físico suíço (1700-1782), que o descobriu. Esse princípio é de caráter geral e se aplica a todas as espécies de movimentos de fluidos. 41 Observação: O ar que atinge a parte inferior da asa, em ângulo (ângulo de ataque), resulta em uma pressão sob ela que contribui de 0 a 30% da sustentação, conforme figura 4. Figura 4 – Pressão sobre a parte inferior da asa 3.3 Forças Aerodinâmicas Isaac Newton definia força como qualquer agente atuante sobre um corpo capaz de modificar o seu estado de repouso ou de movimento. Tratando-se de aeronaves, força pode ser pensada como um impulso. Temos como exemplo os gases emanados da turbina de um avião, que, ao serem lançados para traz, impulsionam-o para frente, ou então hélices que tracionam a aeronave em função do deslocamento de ar que elas produzem. Uma "força" pode ser pensada como um empurrão ou um puxão num sentido específico. A figura 5 mostra as forças que agem num avião em pleno vôo. 42 Figura 5 – Forças aerodinâmicas que atuam em um avião Sustentação - Para fazer um avião voar, deve ser gerada uma força para compensar o peso. Essa força é chamada sustentação e é gerada pelo movimento do avião através do ar. A sustentação é uma força aerodinâmica ("aero" significa ar, e "dinâmica" significa movimento). A sustentação é perpendicular (em ângulo reto) ao sentido do vôo. Tal como acontece com o peso, cada parte do avião contribui para uma única força de sustentação. Mas a maior parte da sustentação do avião é gerada pelas asas. A sustentação do avião funciona como se atuasse num único ponto, chamado centro de pressão. O centro de pressão é definido tal como o centro de gravidade, mas usando a distribuição da pressão em torno de toda a aeronave, em lugar da distribuição do peso. Arrasto - À medida que o avião se move, o ar resiste ao movimento do avião e essa força de resistência é denominada arrasto. Tal como a sustentação, há muitos fatores que afetam a magnitude da força de arrasto, incluindo: • a forma do avião; • a “viscosidade” do ar; • a velocidade. E tal como acontece com a sustentação, consideram-se usualmente todos os componentes individuais como se estivessem agregados num único valor de arrasto de todo o avião. O sentido da força de arrasto é sempre oposto ao sentido do vôo, e o arrasto atua através do centro de pressão. 43 Quando um avião aumenta o ângulo de ataque, aumenta também a sustentação; mas aumenta igualmente o arrasto. Um avião que aumenta gradualmente o ângulo de ataque acaba por atingir um ponto em que a sustentação não consegue contrariar o efeito resultante das outras forças e entra em perda. É por esse fato que, na fase de decolagem de um aeromodelo, não se deve fazê-lo subir em ângulo muito acentuado. Observação: Quando o ângulo de ataque aumenta, um ponto determinado é alcançado por onde o fluxo de ar sobre a superfície superior não pode mais fluir suavemente devido à grande inversão da direção requerida. Essa perda do fluxo aerodinâmico resulta numa ação de fluxo de ar turbilhonado e um grande aumento no arrasto. O fluxo de ar turbilhonado também causa um aumento de pressão e, conseqüentemente, uma elevada diminuição na sustentação. O resultado é o “estol”, um arrasto muito alto de sustentação muito reduzida. Peso - O peso é uma força que é sempre dirigida para o centro da Terra: trata-se da força da gravidade. A magnitude dessa força depende de todas as partes do avião, mais a quantidade de combustível, mais toda a carga (pessoas, bagagens, etc.). O peso é gerado por todo o avião. Mas nós podemos simplesmente imaginá-la como se atuasse num único ponto, chamado centro de gravidade. Em vôo, o avião gira sobre o centro de gravidade, e o sentido da força do peso dirige-se sempre para o centro da Terra. Durante um vôo, o peso do avião
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