Atividade Aberta 04 sistemas integrados de aeronaves

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Atividade Aberta 04
Qual o componente, que se encontra instalado nos trens de pouso, responsável pelo amortecimento dos choques mecânicos e das vibrações? 
O componente responsável pelo amortecimento dos choques mecânicos e das vibrações nos trens de pouso é o schock strut. 
Cite os componentes principais de um amortecedor hidráulico. Apresente e comente a função de cada um deles.
	Um típico amortecedor hidráulico utiliza ar comprimido ou nitrogênio combinado com óleo para absorver e dissipar a energia de impacto. Como já foram citados, eles são construídos de dois cilindros ou tubos instalados de forma concêntrica (um dentro do outro). Neste conjunto, o cilindro externo (outer cylinder) esta acoplado à estrutura da aeronave e o interno (inner cylinder) esta ligado ao eixo que sustenta os freios e as rodas. Internamente, o arranjo entre os dois cilindros produz duas câmaras, uma superior e outra inferior onde é armazenado ar e óleo respectivamente. Estas câmaras possuem válvulas com furos calibrados que restringem a passagem de óleo de uma câmara para a outra quando o amortecedor é comprimido ou estendido. Isso gera um efeito de amortecimento que é responsável pela absorção dos choques e vibrações. A figura abaixo mostra um amortecedor hidráulico típico. Nela, pode-se identificar o inner cylinder e o outer cylinder e suas conexões com as rodas (wheel axle) e com a estrutura da aeronave. Na primeira foto (esquerda) é possível visualizar as duas câmaras separadas pelo orifício calibrado (orifice plate). Elas são preenchidas por óleo e ar. O abastecimento é feito pela válvula de serviço (sevicing valve). A segunda foto (direita) mostra outro modelo de amortecedor hidráulico. Nele, verifica-se a existência de um conjunto de furos calibrados (center cam e metering tube) que permitem uma amortecimento mais suave. É interessante ressaltar que o óleo é o componente responsável pela absorção dos impactos de maior energia, como por exemplo, no momento em que as rodas tocam a pista de pouso. O ar amortece as pequenas oscilações como durante o taxi da aeronave do terminal à cabeceira da pista de decolagem.
Quais são os tipos de atuadores hidráulicos mais utilizados em aeronaves? Quais as principais diferenças entre eles?
	Um atuador hidráulico é um dispositivo mecânico capaz de converter a energia hidráulica em energia mecânica com o intuito de gerar um movimento linear. Uma vez que sua função básica é transformar força, potência ou energia hidráulica em força, potência ou energia mecânica. A energia mecânica produzida é geralmente utilizada para levantar e transportar objetos, operação esta, que requer uma grande quantidade de energia. Os tipos de atuadores hidráulicos mais utilizados são os lineares e rotativos. 
	Os atuadores lineares são conhecidos como cilindros ou pistões, conforme a figura abaixo. 
	Um exemplo de pistão é uma seringa de injeção, daquelas comuns, a venda em farmácias. Só que ela funciona de maneira inversa à dos atuadores lineares. Numa seringa, você aplica uma força mecânica na haste do êmbolo. O êmbolo, por sua vez, desloca-se segundo um movimento linear (de translação), guiado pelas paredes do tubo da seringa, e faz com que o fluido (no caso, o medicamento) saia sob pressão pela agulha. Ou seja, está ocorrendo uma transformação de energia mecânica em energia de pressão do fluido. 	Todavia, os cilindros hidráulicos obtêm a energia de um fluido hidráulico pressurizado, que é tipicamente algum tipo de óleo. O cilindro hidráulico consiste basicamente em duas peças: um cilindro e um pistão móvel conectado a uma haste. O cilindro de contenção está fechado pelos dois extremos, em um está o fundo e no outro, a "cabeça" por onde se introduz o pistão, que tem uma perfuração por onde sai a haste. O pistão divide o interior do cilindro em duas câmaras: a câmara inferior e a câmara da haste. A pressão hidráulica atua no pistão para produzir o movimento linear.A força máxima é função da superfície ativa do êmbolo e da pressão máxima admissível, de onde: esta força é constante desde o início até a finalização do percurso. A velocidade depende do caudal de fluido e da superfície do êmbolo. Segundo a construção, o cilindro pode realizar forças de tração e/ou compressão.Comparando o funcionamento da seringa, conforme mencionado no início, com os pistões hidráulicos, pode-se dizer que os pistões funcionam da seguinte forma: se injetarmos um fluido (água, por exemplo) pelo ponto onde a agulha é acoplada ao corpo da seringa, o êmbolo irá se deslocar segundo um movimento linear. Estaremos, então, transformando energia de pressão do fluido ou trabalho hidráulico em energia mecânica linear. Aí sim, teremos um atuador linear, no qual o movimento do pistão é linear ou de translação. 
	Já os atuadores rotativos hidráulicos, contêm motores e uma caixa de engrenagens para controlar uma força de rotação. Eles podem ser angulares ou contínuos. Os atuadores rotativos angulares são mais conhecidos como cilindros rotativos. Nos atuadores rotativos, o movimento a ser feito pela máquina acionada requer do atuador um movimento de rotação. 
	Basicamente, esses atuadores podem ser de dois tipos: de cremalheira e de aleta rotativa. O primeiro tipo constitui-se da união de um cilindro pneumático com um sistema mecânico. Na haste do pistão de um atuador linear é usinada uma cremalheira. A cremalheira aciona uma engrenagem, fazendo girar o eixo acoplado a ela. No cilindro de aleta rotativa, apresentado na figura, uma pá ou aleta pode girar de um determinado ângulo ao redor do centro da câmara do cilindro. A aleta, impulsionada pelo fluido sob pressão, faz girar o eixo preso a ela num ângulo que raramente ultrapassa 300°.
	Os atuadores rotativos contínuos são mais conhecidos como motores pneumáticos ou hidráulicos, conforme o fluido que os acione seja ar comprimido ou óleo.
	Um motor hidráulico ou pneumático consta de um rotor ao qual é fixado um eixo. Ao longo da periferia do rotor existem ranhuras radiais, onde deslizam pequenas placas de metal denominadas palhetas. As palhetas são mantidas em contato com a parte interna do corpo do motor por meio de molas denominadas balancins ou pela ação da força centrífuga que age sobre elas quando o rotor gira. Na carcaça do motor existem dois orifícios, respectivamente para entrada e saída do fluido sob pressão. Ao entrar na câmara em que se encontra o rotor, o fluido sob pressão empurra as palhetas do rotor. O rotor gira e, consequentemente, o eixo preso a ele também. Esse movimento de rotação é então utilizado para acionar uma outra máquina.
	Neste caso, temos um atuador rotativo no qual o movimento realizado é giratório ou de rotação, enquanto no linear o movimento é linear ou de translação. 
Quais os dois tipos de acionamento dos trens de pouso?
Os dois tipos de acionamento de terns de pouso são: acionamento elétrico ou acionamento hidráulico. 
Como funciona e para que serve o sistema de freefall?
	O freefall ou quedra livre faz parte do sistema de operação hidráulica e funcionam como unidade de emergência. O freefall é utilizado somente em casos em que a extensão hidráulica dos trens de pouso não esta funcionando. Ela é composta por um conjunto de cabos ligados aos acoplamentos mecânicos que mantém os trens de pouso travados na posição recolhida. Quando acionados, pela cabine de comando, estes cabos deslocam estes acoplamentos que liberam os conjuntos dos trens para caírem por gravidade até o travamento na posição estendida.A figura abaixo mostra os manetes de acionamentos dos cabos de free fall localizados geralmente no piso da cabine de comando da aeronave. Elas são puxadas uma por uma pelo piloto em situações de perda do sistema hidráulico para liberação dos trens de pouso. É interessante ressaltar que há um sensor (emergency extended - Fig. 40) na porta de acesso às manetes que quando acionado, ou seja, quando a porta é aberta, modifica a posição da válvula seletora (free fall valve - Fig. 40) do sistema de trem de pouso. Isso faz com que a linhahidráulica de retração dos trens de pouso seja direcionada para o retorno do reservatório hidráulico. Tal ação evita calço hidráulico no momento da queda livre.