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CONHECIMENTOS GERAIS CONHECIMENTOS GERAIS DE AERONAVES DE AERONAVES -- CGACGA VinViníícius cius RoggRoggéériorio da Rochada Rocha viniroger@yahoo.com.brviniroger@yahoo.com.br MonolitoNimbusMonolitoNimbus.com..com.br/ComissarioNerdbr/ComissarioNerd AerodinâmicaAerodinâmica •• Parte da FParte da Fíísica que estuda o movimento sica que estuda o movimento de fluidos gasosos e as forde fluidos gasosos e as forçças envolvidasas envolvidas •• SuperfSuperfíície aerodinâmica: oferece pequena cie aerodinâmica: oferece pequena resistência ao avanresistência ao avanççoo Como voar?Como voar? •• Aeronave: aparelho manobrAeronave: aparelho manobráável em vel em voovoo, que , que possa sustentarpossa sustentar--se e circular no espase e circular no espaçço ao aééreo reo mediante reamediante reaçções aerodinâmicasões aerodinâmicas Mais pesado que o arMais leve que o ar Helicóptero, planador, avião Balão, dirigível Princípio de Bernoulli / 3ª Lei de Newton Princípio de Arquimedes (Empuxo) AerAeróódinodinoAerostatoAerostato O avião e suas partes FuselagemFuselagem EmpenagemEmpenagem Trem de pousoTrem de pouso Grupo Grupo motomoto-- propulsorpropulsor AsaAsa FuselagemFuselagem • Onde são fixadas as asas e a empenagem e contém outros sistemas; onde se alojam tripulantes, passageiros e carga • Tipos: tubular, monocoque e semi- monocoque • Classificação quanto ao número de lugares: monoplace, biplace, triplace, multiplace FuselagemFuselagem Aero boero • Estrutura tubular: formadas por tubos de aço FuselagemFuselagem Cessna 150 • Estrutura monocoque: constituída de anéis (cavernas) dispostos longitudinalmente e revestimento externo de alumínio FuselagemFuselagem Boeing 737 • Estrutura semi-monocoque: composta de anéis, longarinas (vigas) e revestimento externo • Reunião das estruturas anteriores (mais utilizada) FuselagemFuselagem • Tipos de fuselagem com relação ao número de lugares: - monoplace (mono = 1) - biplace (bi = 2) - triplace (tri = 3) - multiplace (multi = vários) FuselagemFuselagem • Monoplace Impala FuselagemFuselagem • Biplace Super Tucano FuselagemFuselagem • Triplace Aero boero FuselagemFuselagem • Multiplace EMB 120 Brasília EmpenagemEmpenagem • Conjunto de componentes na cauda de um avião • Divide-se em quatro partes: - Estabilizador vertical - Leme de direção (Leme) - Estabilizador horizontal - Leme de profundidade (Profundor) • Tipos: convencional (estabilizador horizontal abaixo do vertical) e em T (o contrário) DC-3 Trem de pousoTrem de pouso • Principal integrante do sistema de pouso, servindo para amortecimento e deslocamento em solo • Superfície de decolagem/pouso: litoplano (sólida/pistas), hidroplano (líquidos) ou anfíbio (ambas) • Classificação quanto à posição: convencionais, triciclos, hidroaviões • Classificação quanto ao recolhimento: fixo, retrátil, escamoteável Trem de pousoTrem de pouso Piper PA-18 • Convencionais: roda direcional (bequilha) atrás do trem de pouso principal Trem de pousoTrem de pouso • Triciclo: roda direcional à frente do trem de pouso principal EMB 110 Bandeirante Trem de pousoTrem de pouso • Hidroavião H-4 Hercules Trem de pousoTrem de pouso • Fixo: não recolhe EMB 712 Tupi Trem de pousoTrem de pouso • Retrátil: recolhe parcialmente Cessna 172RG Trem de pousoTrem de pouso • Escamoteável: recolhe totalmente Boeing 747 Trem de pousoTrem de pouso Ponta do pedal aciona freio AsaAsa • Componente estrutural responsável por produzir a sustentação necessária ao voo • Podem também alojar trem de pouso, tanque de combustível e motores • Classifica-se quanto ao número de planos de asa: monoplano, biplano, triplano, quadriplano, multiplano • Classifica-se quanto à posição da asa: asa baixa, asa média, asa alta, parassol • Classifica-se quanto à fixação: cantilever e semi-cantilever • (Nomenclatura específica) AsaAsa • Monoplano: 1 plano de asas Fokker 100 Lockheed L-188 Electra AsaAsa • Biplano: dois planos de asas Boeing Stearman AsaAsa • Triplano: três planos de asas Fokker Dr. 1 AsaAsa • Quadriplano: quatro planos de asas Supermarine Nighthawk (Pemberton-Billing P.B.31E) AsaAsa • Multiplano: mais de quatro planos de asas AsaAsa • Asa baixa: fixada sob a fuselagem Embraer ERJ-145 AsaAsa • Asa média: fixada no meio da fuselagem De Havilland DH.100 Vampire AsaAsa • Asa alta: fixada sobre a fuselagem Hércules C-130 AsaAsa • Asa parassol: fixada fora da fuselagem Heat Parasol AsaAsa • Cantilever: asas fixadas diretamente à fuselagem (porcas/parafusos) Gulfstream G650 AsaAsa • Semi-cantilever: asas fixadas à fuselagem através de montantes ou estais (suportes externos) Paulistinha P-56 AsaAsa Diedro positivoDiedro positivo Diedro negativoDiedro negativo •• Diedro: ângulo formado entre o plano Diedro: ângulo formado entre o plano das asas e o eixo transversal do aviãodas asas e o eixo transversal do avião AsaAsa EnflechamentoEnflechamento positivopositivo EnflechamentoEnflechamento negativonegativo •• EnflechamentoEnflechamento: ângulo formado entre o : ângulo formado entre o eixo transversal e a linha do bordo de eixo transversal e a linha do bordo de ataqueataque AsaAsa • Enflechamento variável Mirage G8 (abaixo) e G4 (acima) Asa Asa -- nomenclaturanomenclatura Bordo de ataqueBordo de ataque ExtradorsoExtradorso Bordo de fugaBordo de fuga IntradorsoIntradorso Linha de curvatura mLinha de curvatura méédiadia CordaCorda Corda = Linha reta que une os bordos de ataque e de fuga Envergadura = Linha de uma ponta de asa a outra Asa Asa -- nomenclaturanomenclatura Raiz da asaRaiz da asa Ponta da asaPonta da asa suporta esforços de tração dá formato aerodinâmico estruturas principais suporta esforços de compressão Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Motores produzem a tração, jogando o ar para trás e impulsionando o avião para frente • Tipo: convencional (motor a pistão e hélice), turbo-hélice, turbo-jato, turbo-fan (motores a reação - turbina) • Classificação quanto ao número de motores: monomotor, bimotor, trimotor, quadrimotor, multimotor • (Hélice e sistema reverso) Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor motor a reação: Pratt whitney j58 (turbina) motor a pistão: Lycoming O-540 (Aero Boero) Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Esquema de funcionamento do motor motor a reação: turbina motor a pistão: convencional Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Motor convencional (a pistão): usa gasolina de aviação (AVGAS) Cirrus SR22 Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Turbo-jato: motor a reação cuja força impulsora é dada pelos gases de escapamento • Usa querosene de aviação (transparente) Sukhoi T-50 Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Turbo-hélice: turbo-jato com hélice + redutor de velocidade (maior tração a baixas velocidades) • Usa querosene de aviação ATR 72-600 Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Turbo-fan: turbo-hélice onde as hélices foram substituídas por pás de menor diâmetro, cobertas por uma carenagem (maior economia e menor ruído – mais utilizado em aviões modernos) • Usa querosene de aviação Bombardier CRJ-900 Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Monomotor: 1 motor Ipanema Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Bimotor: 2 motores Airbus A320 Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Trimotor: 3 motores McDonnellDouglas DC-10 Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Quadrimotor: 4 motores Airbus A380 Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor Antonov An-225 • Multimotor: mais de quatro motores Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Hélice – aerofólio rotativo que produz força de tração (rotação faz com que perfil forme ângulo de ataque com vento relativo) • Embandeiramento da hélice: posição das pás produzindo mínimo de arrasto (alinhadas com vento relativo) – motor inoperante Grupo motoGrupo moto--propulsorpropulsor • Sistema reverso - jogar o ar para frente para frear o avião • Turbo-hélices: hélices mudam ângulo de rotação • Motores a jato: superfícies defletoras impedem que ar saia pelo bocal de descarga e é mandado para frente Outros sistemas • Hidráulico • Combustível • Lubrificação • Resfriamento • Elétrico • Proteção contra fogo • Degelo e antigelo • Pressurização • Pneumático • Iluminação Sistema elétrico • Principais utilizações: ignição dos motores, iluminação, comunicação, acionamento de mecanismos... • Fontes de eletricidade: geradores transformam energia mecânica em energia elétrica (dínamo e alternador) • APU (Auxiliar Power Unit): pequena turbina instalada na empenagem de grandes aviões • GPU (Ground Power Unit): gerador em solo GPU APU Sistemas pneumáticos • Proporcionar condições atmosféricas equivalente aos valores médios encontrados mais próximo à superfície 6 a 8 mil pés*34 a 42 mil pésAltitude 13 a 14°C-40 -50°CTemperatura 30 a 40%5 a 10%Umidade relativa 115 mmHg45 mmHgPp Oxigênio 560 mmHg220 mmHgPressão Atmosfera dentro do aviãoAtmosfera fora do aviãoValores aproximados * Regulada para ser equivalente à essa altitude Sistemas pneumáticos • Pressurização: envio do ar do motor sob pressão para dentro da fuselagem (tipo “panela de pressão”, pois pressão atmosférica é menor) • “Aliviar” a pressão para ficar no limite: válvulas out flow (tipo “válvulas da panela de pressão”) • Caso falhem, existem as válvulas de segurança (safety relief valves) 14 bis (Santos Dumont) Wright flyer 1 (irmãos Wright)
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