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Familiarização Aeronáutica 4a. Parte Felix A. Strottmann Maio 2011 • Sistemas Hidráulicos e Trem de Pouso • Sistemas Pneumáticos • Sistema de Press. e Ar Condicionado • Sistema de Oxigênio Detalhamento da Aula Sistemas de Aeronaves Sistemas Hidráulicos A Hidráulica é empregada na transmissão e controle do uso de potência. A bomba hidráulica recebe potência mecânica e fornece potência hidráulica. Geralmente os sistemas acionados hidraulicamente estão sujeitos a forças tais que inviabilizam o acionamento manual. As funções usualmente desempenhadas hidraulicamente são: • Freios; • Recolhimento / abaixamento do trem de pouso; • Direção da roda de nariz; • Comandos de vôo: estabilizador horizontal, profundor, leme, aileron, flape, slat, spoiler, freio aerodinâmico; • Reversor de empuxo (tração) do motor. IntroduIntroduçção ão Sistemas Hidráulicos Outras funções (menos usuais): • Acionamento das portas; • Acionamento de gerador elétrico. Em geral, os comando primários (comandos de vôo) potenciados hidraulicamente dispõem de reversão manual, isto é, controle manual com autoridade limitada em caso de perda de potência hidráulica. • Para aeronaves sem reversão manual, a potência hidráulica para suprir os comandos primários é de vital importância. IntroduIntroduçção (cont.)ão (cont.) Sistemas Hidráulicos • Um sistema hidráulico possui um líquido sob pressão, denominado fluido hidráulico, que é usado para transmitir energia. • A bomba hidráulica transforma potência mecânica em hidráulica. Com o fluido hidráulico percorrendo as linhas de transmissão (tubulação), a potência hidráulica é levada até os atuadores, que estão localizados em pontos remotos. • Os atuadores, governados por válvulas, convertem a potência hidráulica em potência mecânica, de maneira controlada, adequada para a realização de um determinado serviço. PrincPrincíípios de Funcionamentopios de Funcionamento Sistemas Hidráulicos • Usualmente o motor da aeronave fornece a potência necessária para movimentar a bomba hidráulica. Em determinadas configurações, pode-se precisar de bombas elétricas auxiliares, em caso de falha do motor. PrincPrincíípios de Funcionamentopios de Funcionamento Sistemas Hidráulicos • Uma parte importante do sistema hidráulico é o atuador, que tem a função de trocar a potência hidráulica em mecânica. Dentro do atuador existe um pistão cujo movimento é controlado pela diferença de pressão entre seus 2 lados. Uma alta pressão do fluido hidráulico em um dos lados causa o movimento do pistão em direção à zona de baixa pressão hidráulica. PrincPrincíípios de Funcionamentopios de Funcionamento Sistemas Hidráulicos Basicamente, um sistema hidráulico é composto por: • Bomba • Atuador (Cilindro + Pistão + Haste) • Tubulação • Fluido • Reservatório Componentes BComponentes Báásicossicos Sistemas Hidráulicos A seguir, os componentes que compõem o sistema hidráulico são detalhados, junto com outros componentes que garantem a estabilidade do sistema, quando consideram-se as variações que ocorrem no dia-a-dia: • Bomba • Acumulador • Atuador (Cilindro + Pistão + Haste) • Válvula de Controle Direcional e Válvula Restritora • Tubulação • Fluido • Reservatório • Filtro Principais ComponentesPrincipais Componentes Sistemas Hidráulicos Principais ComponentesPrincipais Componentes • Os sistemas hidráulicos são constituídos por sistemas independentes que operam a uma pressão de 3.000 psi. As linhas hidráulicas de alta pressão são feitas de titânio, as linhas de retorno são de alumínio e as linhas de alimentação do sistema de freios são de aço inoxidável. • A Sistemas Hidráulicos Bomba HidrBomba Hidrááulicaulica • Normalmente é uma bomba hidráulica de pistões ou de engenagem. • A bomba de pistões funciona através do movimento de vários pistões que succionam óleo do reservatório e descarregam na linha de pressão (saída da bomba). • No ciclo de sucção, a câmara do pistão está em comunicação com o reservatório. O volume da câmara está aumentando, o que faz com que o óleo seja succionado (como ocorre em um conta-gotas). • No ciclo de pressão, a câmara do pistão está comunicada com a saída. O volume da câmara está diminuindo, forçando o óleo a sair. A bomba de engrenagem funciona através da rotação de duas engrenagens. Sistemas Hidráulicos AcumuladorAcumulador • O acumulador armazena energia através da compressão de um volume de nitrogênio. A energia acumulada pode ser usada para auxiliar a bomba em pico de demanda ou para cobrir situações anormais. Os acumuladores dos reservatórios podem manter o sistema (linhas) pressurizado por 10 horas após o sitema ter sido desligado com o corte dos motores. Sistemas Hidráulicos VVáálvulas de Controle Direcional e Vlvulas de Controle Direcional e Váálvula Restritoralvula Restritora • As válvulas de controle direcional governam a direção de movimento dos atuadores e são usadas para o controle de atuadores com duas posições: totalmente recolhido ou totalmente distendido. • Normalmente, as válvulas de controle direcional são usadas em conjunto com as válvulas que controlam a velocidade, denominadas válvulas restritoras. As principais funções são: • absorver as variações de volume (contração / expansão térmica, volume dos acumuladores, vazamentos); • dissipar calor; • prover pressão necessário para alimentação da bomba. • Reservatórios de sistemas hidráulicos de aeronaves são pressurizados. ReservatReservatóóriosrios Sistemas Hidráulicos Fluidos HidrFluidos Hidrááulicosulicos • É o veículo de transmissão da potência hidráulica. Deve atender ao envelope de temperatura (-54 oC a 110 oC), ter pequena elasticidade e ser lubrificante. O fluido Mil-H-5606 é um produto com a base mineral. • Para as aeronaves comerciais é utilizado um fluido hidráulico sintético a base de éster-fosfato (Skydrol AS 1241 / LD-4), com alta resistência ao fogo. Este tipo vem substituindo as aplicações originais de fluidos hidráulicos com base mineral. As principais funções são: • Aumentar a vida dos componentes; • Evitar falhas imediatas causadas por contaminantes; • Proteger contra falha da bomba. FiltrosFiltros Sistemas Hidráulicos Sistema HidrSistema Hidrááulico ulico –– BOEING 767BOEING 767 • Aeronaves com comandos de vôo primários acionados hidraulicamente sem reversão manual (por exemplo, o Boeing 767) usualmente tem três sistemas hidráulicos independentes e possuem R.A.T ("Ram Air Turbine") para cobrir a perda de todos os motores. • A R.A.T. funciona com ar de impacto, permitindo acionamento de bomba hidráulica mesmo com todos os motores inoperantes. Sistemas Hidráulicos O atuador pode também ser rotativo, ao invés de linear. Neste caso, o atuador rotativo fornece energia rotativa de saída e pode ser ligado a polias, cremalheiras e pinhões, transportadores, etc. Tipos de AtuadoresTipos de Atuadores Sistemas Hidráulicos Acionamento do sistema de direcionamento ("Steering") do ERJ-145 Exemplo de Sistema HidrExemplo de Sistema Hidrááulicoulico INTRODUÇÃO: Aparece o trem de pouso É atribuído ao 14 BIS, projetado e construído por Santos Dumont (que fez seu primeiro vôo em Outubro de 1906 ) o mérito de ter sido o primeiro avião equipado com um sistema de trem de pouso com rodas. Logicamente, para os padrões de hoje o trem era muito rudimentar, quase todo feito de madeira e sem um sistema de amortecimento/suspensão, porém, era um grande avanço comparado com os esquis utilizados pelos irmãos Wright. Sistemas de Trem de Pouso INICIO DA EVOLUÇÃO De 1906 até a 1ª Guerra Mundial, houve uma evolução considerável, onde foram adicionados sistemas de amortecimentoe pneumáticos. Estes sistemas incluíam simples tiras de borracha que garantiam um curso de roda de 50 a 100 mm. Sistemas de Trem de Pouso As tiras de borracha evoluíram para amortecedores de discos de borracha, que ainda hoje são usados em pequenos aviões e ultraleves. Também os pneus passaram a ser mais elaborados. Nestes aviões, a absorção de energia era basicamente através dos pneus e dos discos de borracha, sendo que este sistema obtinha uma eficiência da ordem de 50%. Sistemas de Trem de Pouso MATURIDADE Após a primeira guerra, e principalmente durante a segunda guerra (1935 a 1945) , os aviões evoluíram muito, passando de simples biplanos com estrutura de madeira entelada, para grandes bombardeiros quadrimotores com estruturas completamente metálicas. Os sistemas de trens de pouso seguiram esta evolução para atender a necessidade de sustentar grandes cargas, devido ao aumento de peso das aeronaves, requisitos mais severos e ao aumento de performance. Devido a necessidade de melhoria de performance, principalmente alcance e velocidade máxima, surgiram os trens de pouso retráteis, que melhoravam consideravelmente a aerodinâmica dos aviões e seu desempenho final. Sistemas de Trem de Pouso TRENS DE POUSO RETRÁTEIS Os primeiros trens de pouso retráteis surgiram por volta de 1920, eram acionados através de fusos e sistemas de engrenagens, de forma manual. Comercialmente, os primeiros aviões a usarem trens de pouso retráteis foram o Douglas DC-2 e o Boeing 247-D, isto nos anos de 1934/1935. A evolução dos sistemas de trens de pouso, assim como das aeronaves não para, e como iremos ver mais adiante, hoje temos sistemas bastante sofisticados e confiáveis. Sistemas de Trem de Pouso DEFINIÇÃO Um sistema de trem de pouso serve para garantir a sustentação da aeronave no solo, permitir sua mobilidade e deslocamento para a pista de vôo, permitir a corrida para decolagem e principalmente absorver as cargas e reações no solo no momento do pouso. Também é função deste sistema garantir os meios para a frenagem segura do avião, até sua parada total. Sistemas de Trem de Pouso Costuma-se dizer que hoje em dia, o projeto de sistemas de trens de pouso está entre aqueles que englobam mais disciplinas de engenharia dentre os vários sistemas da aeronave. Isto porquê, entre outros assuntos inclui : •Simulação dinâmica do pouso e manobras no solo (inclusive frenagem, análise estrutural estática e fadiga); •Especificação de materiais e forjados, partes de chapas e materiais compostos, sistemas eletro-eletrônicos, sistemas hidráulicos de alta pressão, e uma variedade de ligas metálicas sofisticadas e materiais como fibra de carbono e cerâmicos, para os freios; •Definição de processos especiais e usinagens de alta precisão, buscando estruturas leves e de alto desempenho. •Estudos de determinística de pistas e seus parâmetros, como PCN (Pavement Classification Number) •Além disso, novos sistemas de controle ótico estão surgindo e em breve irão substituir os sistemas atuais de monitoramento e controle dos freios. Sistemas de Trem de Pouso TIPOS DE TRENS DE POUSO Os trens de pouso são geralmente definidos e classificados de acordo com sua localização em relação a aeronave ,o número de rodas e seus arranjos e tipos de construção. Assim temos: QUANTO A LOCALIZAÇÃO: • Trem de Pouso Principal (de asa ou fuselagem) • Trem de pouso Auxiliar (de nariz ou bequilha) Sistemas de Trem de Pouso TDP’s PRINCIPAIS - ANTONOV 225 Sistemas de Trem de Pouso TDPs PRINCIPAIS PITTS S-2A – TDP DE BEQUILHA Sistemas de Trem de Pouso TIPO DE CONSTRUÇÃO / CONFIGURAÇÃO: • Trens de Pouso Fixos (como Cessna 172 e pequenos aviões / planadores); • Trens de pouso Retráteis (como ERJ-145, ALX , Airbus A- 380); • TDP´s Telescópicos (como Tucano, EMB-120, EMB-170/190); • Balancim ou Trailing Arm (como ERJ-145 e AMX – TDP’s Principais); • Semi-Balancim (como TDP auxiliar do AMX). Sistemas de Trem de Pouso CESSNA 172 – TDP FIXO A310 – TDP RETRÁTIL Sistemas de Trem de Pouso TDP AXILIAR, AMX – SEMI-BALANCIM TDP PRINCIPAL ERJ-145 – BALANCIM Sistemas de Trem de Pouso TDP AUXILIAR ERJ 145 TELESCÓPICO Sistemas de Trem de Pouso ARRANJO DE RODAS TDP PRINCIPAL – LOCKHEED C-5 Sistemas de Trem de Pouso EXEMPLO: Desta forma, se classificarmos os TDP’s do F-18, teremos: • Trem de Pouso Auxiliar, tipo telescópico, retrátil, com arranjo de rodas duplo; • Trem de Pouso Principal, tipo balancim, retrátil e com arranjo de rodas simples. Sistemas de Trem de Pouso CARACTERISTICAS ESPECIAIS Devido às condições de pouso, os TDP’s podem ainda contar com mecanismos para suportarem condições de crash, como nos helicópteros, ou amortecedores de duplo estágio, usado com freqüência em aeronaves de porta aviões. Condições especiais como tipo de pistas, podem levar a necessidade de pneus de baixa pressão, usados em pistas de terra ou grama. Existem ainda outros tipos de equipamentos usados nos aviões, com função de auxiliar na decolagem e pouso, como os flutuadores dos aviões anfíbios e esquis para neve. Outros tipos não convencionais de trens de pouso, incluem os colchões de ar (tipo hovercraft). Sistemas de Trem de Pouso LOCKHEED C-130 – TDP’S COM SKIS LAKE LA-4 – FLUTUADORES Sistemas de Trem de Pouso SISTEMA DE TREM DE POUSO Vimos quais são as funções do sistema de trem de pouso. Para garantirmos aquelas funções, o sistema de trem de pouso de uma aeronave moderna e de médio / grande porte, pode ser dividido em subsistemas, cada um com sua função e finalidade: • Trens de Pouso Principais e de fuselagem (caso necessário); • Trem de Pouso de Nariz / Auxiliar; • Extensão e Retração; • Rodas, Pneus e Freios; • Controle de Frenagem / Antiskid; • Controle de Direção / Steering; • Posicionamento e Alarme. Sistemas de Trem de Pouso Sistema de Trem de Pouso Trem de Pouso Principal Subsistema Perna de Força - TDPP Mecanismo de Porta - TDPP Cartucho de Molas - TDPP Haste Secundária - TDPP Haste Principal - TDPP Trem de Pouso Nariz Subsistema Perna de Força - TDPN Mecanismo de Porta - TDPN Cartucho de Molas - TDPN Haste Secundária - TDPN Haste Principal - TDPN Luzes de Advertência para Reboque Extensão e Retração Subsistema Atuador de Manobra - TDPN Atuador de Destravamento - TDPP Atuador de Manobra - TDPP Caixa de Travamento - TDPN Atuador de Destravamento - TDPN Caixa de Travamento TDPP Sistema de Extensão de Emergência Alavanca de Atuação Interruptor Elétrico de Emergência Válvula Seletora do Sistema de Emergência Válvula Seletora do TDP Rodas, Pneus e Freios Subsistema Freios Pneu - TDPP Roda - TDPP Pneu - TDPN Roda - TDPN Shuttle Valve - Freio de Estacionamento Calota - TDPP Sensor de Temperatura do Freio Controle de Freio Subsistema Módulo de Controle Sensor Pedal Guia da Calota Transdutor de Velocidade da Roda Válvula de Controle Válvula do Freio - Cabo e Alavanca Válvula do Freio de Estacionamento Sensor de pressão Válvula Shut-Off Interruptor de pressão Check Valve Válvula de Abastecimento Acumulador Acumulador de Pressão Válvula Shut-Off 2 Vias Direção Subsistema Bloco Hidráulico de Direção Interruptor de desarme Sensor do Pedal do Steering Controle Manual de Direção Módulo de Controle de Direção Posição e Alarme Subsistema Unidade de Contr. dos Sensores Proximidade Sensor Caixa de Travamento - TDPN Sensor de Travamento Inferior - TDPN Sensor de Carga nas Rodas - TDPN Sensor Caixa de Travamento - TDPP Sensor de Travamento Inferior - TDPP Sensorde Carga nas Rodas - TDPP Check Valve SISTEMA DE TREM DE POUSO COMPLETO DO EMBRAER 170 – CAP. 32 Sistemas de Trem de Pouso PROJETO E DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA Basicamente, a definição e estudos preliminares (concepção e anteprojeto) de um sistema de trens de pouso, segue os mesmos passos que a definição de outros sistemas típicos da aeronave. Partindo-se das definições básicas do avião, são feitos estudos preliminares, definindo a geometria básica dos trens de pouso e a localização correta na aeronave. O arranjo/localização e tipo dos trens de pouso é definido pelo fabricante do avião (muitas vezes com a ajuda ou parceria do fabricante de trens de pouso). Isto ocorre porque é o avião e suas características que irão definir o tipo de trem de pouso e seu arranjo. Por exemplo, aviões com arranjo de motores na cauda (ERJ-145 ou Bombardier CRJ-500), possuem (com mais freqüência) trens de pouso tipo balancim, que apresentam as rodas localizadas mais para trás do avião, garantindo equilíbrio na posição estática, impossível de se conseguir com um trem de pouso do tipo telescópico. Sistemas de Trem de Pouso CONCEPÇÃO / ANTEPROJETO Nesta fase de definições iniciais, devem ser avaliadas as características da aeronave e seu uso, e o tipo de sistema de trens de pouso desejado, levando-se em conta: • Tipo e uso da Aeronave: Comercial, militar, treinamento, lazer, helicóptero, avião; • Tempo de vida útil (horas de vôo e ciclos/pousos); • Características do sistema e sua configuração: TDP’s fixos ou retráteis (neste caso é necessário definir a performance desejada); • Sistema / meio de acionamento: elétrico, pneumático, mecânico, hidráulico; • Tipo de pista : Pavimentado, semi-preparada, grama, neve. Sistemas de Trem de Pouso Cinemática Eficiente: • Simplicidade; • Baixo Peso; • Alta confiabilidade; • Robustez e durabilidade; • Baixa manutenção; • Rigidez estrutural. Hoje em dia, sistemas de CAD avançados (como o CATIA), e softwares de simulação (como DADS e ADANS), facilitam muito estas tarefas, mas nada superou ainda a criatividade humana e sua experiência. Sistemas de Trem de Pouso DEFINIÇÃO E ANTEPROJETO DO AMORTECEDOR Os Amortecedores são como os músculos do Trem de Pouso, isto é , são eles que irão garantir a absorção das cargas durante o pouso. A definição das características do amortecedor, isto é, seu dimensionamento é bastante complexo, envolvendo diversos cálculos e simulações matemáticas (feitas através de softwares como o Matlab). Vamos apresentar os tipos de amortecedores mais usados e algumas de suas características e aplicações. Sistemas de Trem de Pouso SUB - SISTEMAS DE CONTROLE DE DIREÇÃO / STEERING Os TDP´s Auxiliares, tanto do tipo bequilha (cauda), como o de Nariz, muitas vezes necessitam de um sistema direcional acoplado, com a finalidade de facilitar manobras da aeronave no solo. Particularmente, os aviões de médio e grande porte possuem estes sistemas, que são acionados basicamente via força hidráulica, podendo existir sistemas com acionamento elétricos, porém não tão eficientes quando analisados do ponto de vista da relação peso/potência. Estes sistemas, incluem também sistemas de amortecimento (anti- shimmy), usados para evitar vibrações que podem prejudicar a dirigibilidade da aeronave, ou levar a uma falha catastrófica no caso de ressonância do conjunto Trem de Pouso. Os sistemas que funcionam via força hidráulica tem em comum o uso de um servo mecanismo que controla os atuadores, seja nos tipos com pinhão e cremalheira, ou nos outros com atuadores push-pull ou rotativos. Veja a seguir os sistemas de Steering mais utilizados. Sistemas de Trem de Pouso PINHÃO E CREMALHEIRA: Vantagens: • Compacto; • Relativamente simples; • Preciso; • Permite grandes ângulos de atuação. Desvantagens: • Fabricação cara e difícil. Exemplos de uso: ERJ-145 /EMBRAER 170 /175 /190 / 195; AIRBUS A-318/319/320/321; FOKKER 100 Sistemas de Trem de Pouso Pinhão e Cremalheira (internos) TDP AUXILIAR FOKKER 100 STEERING COM PINHÃO E CREMALHEIRA Sistemas de Trem de Pouso Pinhão e Cremalheira Sistemas de Trem de Pouso ATUADORES TIPO PUSH-PULL Vantagens: • Mais leve que o tipo Pinhão e Cremalheira; • Bastante simples / fácil fabricação. Desvantagens: • Pequenos Ângulos de atuação; • Maiores chances de vazamentos; • Necessita dispositivo de desengate das tesouras, para as operações de towing. Exemplos de Uso: AIRBUS A-340/380; BOEING 737/747/757/767/777. Sistemas de Trem de Pouso Atuadores do Steering VISTA EM CORTE DE UM TDP AUX. COM SISTEMA PUSH-PULL Sistemas de Trem de Pouso TDP AUX. - BOMBARDIER CRJ – SISTEMA PUSH-PULL Sistemas de Trem de Pouso ATUADORES ROTATIVOS (HIDRÁULICOS OU ELÉTRICOS) Usado em alguns aviões leves e também em aviões militares. Vantagens: • Grandes ângulos de manobra; • Muito compacto. Desvantagem: • Peso excessivo se comparado aos outros tipos; • Mais sujeito a vazamentos (hidráulicos); • Função Anti-shimmy pouco efetiva no tipo elétrico. Exemplos de uso: Tornado e F-18 Sistemas de Trem de Pouso ATUADOR ROTATIVO DO STEERING – F-18 Sistemas de Trem de Pouso ATUADOR ROTATIVO TDP AUXILIAR COM ATUADOR ROTATIVO – F-14 Sistemas de Trem de Pouso SISTEMAS MECÂNICOS DE ACIONAMENTO (DIRETO) Muito usado em aviões leves (principalmente naqueles com TDP auxiliar do tipo bequilha). A força de acionamento se dá através dos pedais do leme, ou seja força humana, sem nenhuma forma de assistência. Vantagens: • Simplicidade; • Pouca manutenção; • Preciso; • Leve. Desvantagens: • Pouco Ângulo de giro; • Para aviões mais pesados, o controle é difícil / impossível. Exemplos de uso: Tucano / Emb 314 Sistemas de Trem de Pouso Hastes conectadas aos pedais do leme SISTEMA DE STEERING COM ACIONAMENTO MECÂNICO Sistemas de Trem de Pouso SUB SISTEMAS DE EXTENSÃO / RETRAÇÃO Estes subsistemas são definidos durante a fase de concepção e incluem as hastes de travamento, os atuadores e os dispositivos de travamento. Do ponto de vista do travamento existem dois tipos básicos: • Travamentos em baixo (Down-lock); • Travamentos em cima (Up-lock), quando os trens de pouso estão recolhidos/retraídos. Sistemas de Trem de Pouso TRAVAMENTO EM BAIXO Garantem a fixação estrutural do TDP, para as manobras no solo e para as cargas de pouso e frenagem. Dependem do tipo de cinemática escolhida, mas podem ser sub- divididos em: • Over-center; • Travamentos com hastes auxiliares; • Travamentos embutidos em atuadores (também usado para travamentos em cima). Sistemas de Trem de Pouso TRAVAMENTOS EM CIMA Garantem que o trem de pouso fique em sua posição recolhida durante o vôo de cruzeiro, dentro de seu compartimento (Baia). Geralmente são feitos através de sistemas com ganchos mecânicos, ou com sofisticados atuadores com travas embutidas. Os grandes aviões comumente usam sistemas compostos de caixas de travamento, que são unidades que trabalham independentemente dos outros sistemas e possibilitam grande capacidade de retenção de carga , confiabilidade e durabilidade. Este tipo de travamento também é encontrado em alguns aviões de menor porte. Exemplos: Boeing 737, AIRBUS (TODOS), ERJ-145/170/190, AMX e Super Tucano Sistemas de Trem de Pouso EXEMPLOS DE SISTEMAS DE TRAVAMENTO Trava em baixo (embutida) Trava em cima (embutida) ATUADOR COM TRAVAS EMBUTIDAS – S-92 Sistemas de Trem de Pouso EXEMPLOS DE SISTEMAS DE TRAVAMENTO Guinhol do comando de emergência Gancho de acoplamento do Trem Tomada de pressão para funcionamento no modo normal Sistemas de Trem de Pouso EXEMPLOS DE SISTEMAS DE TRAVAMENTO Conjunto de hastesprincipais de travamento Atuador de retração (manobra) Hastes auxiliares de travamento Caixa de travamento SISTEMA DE TRAVAMENTO - TDP AUXILIAR EMBRAER 170 Sistemas de Trem de Pouso Sistemas Pneumáticos APRESENTAÇÃO DOS SISTEMAS PNEUMÁTICOS Definições básicas O sistema de bleed e sua necessidade para outros sistemas Aspectos gerais do sistema -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Alguns fabricantes equipam suas aeronaves com um sistema pneumático. Tais sistemas operam como sistema hidráulico, exceto que empregam ar ao invés de líquido para transmitir força. Ambos os sistemas, pneumáticos e hidráulico, utilizam unidades similares e usam fluido confinado (enclausurado). A palavras fluido significa líquidos como água, óleo ou alguma substância que flua. Sistemas Pneumáticos SISTEMAS PNEUMÁTICOS Como líquidos e gases fluem, são considerados como fluidos; todavia há uma grande diferença sem suas características. Líquidos são praticamente incompressíveis, isto é, um metro cúbico d’água ocupa cerca de um metro cúbico de espaço (volume), independe da pressão que atua sobre ele. Porém, os gases são altamente compressíveis; um decímetro cúbico de ar pode ser comprimido ocupando o espaço de um dedal. As unidades usadas para fornecer ar pressurizado para um sistema pneumático, é determinado pelos requisitos de pressão dos sistemas de: A) Alta Pressão; B) Média Pressão C) Baixa Pressão; Sistemas Pneumáticos SISTEMAS PNEUMÁTICOS A) Sistema de Alta Pressão: O ar é normalmente estocado em garrafas de metal à pressão que varia de 1.000 a 3.000 psi (libra por polegada quadrada)dependendo de cada sistema. B) Sistema de Média Pressão: O sistema de média pressão (100 a 150 psi) normalmente não usa garrafas para estocagem. Geralmente drena ar da secção do compressor de um motor a reação. Nesse caso, o ar deixa o motor através de válvulas e flui através de tubos para as unidades de controle de pressão e para operar unidades pneumáticas. C) Sistema de Baixa Pressão: Muitas aeronaves equipadas com motores convencionais (a explosão), obtêm um suprimento de ar, a baixa pressão, de bombas tipo palheta. Essas bombas são movidas por motores elétricos ou pelo motor do avião. Sistemas Pneumáticos Bleed = Sangria O sistema pneumático de um avião é também conhecido como sistema bleed, devido à sua função de “sangrar” ar sob pressão de determinados estágios do compressor do motor a reação. Sistemas Pneumáticos Sistemas Pneumáticos Funções do Sistema - Bleed Integrado Prover ar comprimido de maneira integrada para os usuários pneumáticos ou qualquer outra função que requeira como fonte, o ar comprimido. Sistemas que se utilizam do Sistema Pneumático: (On Board Oxigen Generation System) (On Board Inert Gas Generation System)OBIGGS Sistemas Pneumáticos Sistemas Pneumáticos Aspectos de Segurança e Manutenção A especificação do sistema deve explicar a filosofia de manutenção para ser aplicada para a aeronave e o conjunto de alvos de projeto para a confiabilidade do equipamento e baixo custo de manutenção. O projeto do sistema envolve um processo iterativo, influenciado pelos objetivos de mínimos encargos de manutenção, análise de falha, uma lista de desvio de configuração viável e uma lista principal com um mínimo de equipamentos necessário para a operação da aeronave. Sistemas Pneumáticos Aspectos de Segurança e Manutenção As considerações específicas para o sistema de bleed são: •Acessibilidade dos componentes individuais •Redundância de um equipamento crítico •Posicionamento manual das válvulas de controle •Eliminação de rotinas de serviço •Isolamento das falhas do sistema para as linhas substituíveis Sistemas Pneumáticos Aspectos Econômicos Objetivo de um sistema de bleed eficiente - baixo custo para a empresa que opera a aeronave. Combinação de sistemas de baixo custo, com pouca necessidade de manutenção e baixas penalidades de operação Motores têm se tornado mais eficientes Quantidade de combustível queimada em virtude do ar de sangria diminui Disponibilidade de ar do compressor para sangria diminuiu também Razão de by-pass do motor aumentada Diminuição do fluxo total do compressor relativo ao empuxo do motor A sangria do compressor tende a afetar adversamente a vida do motor pelo aumento na temperatura de operação, deixando evidente a necessidade de minimização da penalidade de operação Sistemas Pneumáticos FONTES PNEUMÁTICAS 1. Motores a. Estágio de Alta Pressão b. Estágio de Baixa Pressão 2. APU 3. Fonte Externa 4. Compressores supridores de ar fora do motor (nova geração de motores ex: B 787, A 380) Sistemas Pneumáticos Bleed - Motor Sistemas Pneumáticos Bleed - APU Sistemas Pneumáticos Bleed – Ground Connection Sistemas Pneumáticos ARQUITETURA TÍPICA, FÍSICA E FUNCIONAL Disposição do Sistema de Bleed na aeronave Descrição Funcional dos Componentes Indicações Típicas do Sistema Sistemas Pneumáticos Arquitetura do Sistema ERJ 145 Sistemas Pneumáticos Arquitetura do Sistema Sistemas Pneumáticos Arquitetura do Sistema Sistemas de Pressurização Apresentação do Sistema de Pressurização Definições Básicas Interfaces Elementos Típicos Arquitetura ------------------------------------------------------------------------------------------------------- As aeronaves podem ser pressurizadas selando-se uma porção reforçada da fuselagem e bombeando-se ar para o seu interior. A pressão de cabine (fuselagem) é controlada por um válvula Outflow (fluxo de saída, normalmente localizada na parte traseira da fuselagem. A abertura dessa válvula é comandada por um controlador de pressão de cabine o qual regula a quantidade de ar que sai da cabine. Embora a aeronave esteja voando a grandes altitudes – ex: 35.000 pés (10.668 m), a pressão interna da cabine pressurizada, será equivalente ao nível de 8.000 pés (2.438 m). Sistemas de Pressurização Definições Básicas O sistema de pressurização de cabine é realmente um conceito simples para quatro componentes básicos: •A própria fuselagem do avião (o saco de papel); •Compressor de cabine ou válvula de sangria do compressor do motor como fonte de força de pressurização de ar (seus pulmões); •Uma válvula de controle de pressão para regular o fluxo de exaustão de ar (um vazamento controlado); •Um controlador de razão para comandar automaticamente a válvula de controle de pressão para, suavemente, coordenar o ajuste da altitude da cabine (o cérebro do sistema). Sistemas de Pressurização Definições Básicas (Cont.) O sistema de controle de pressurização basicamente tem a função de controlar a pressão absoluta dentro da cabine. Podem ser citadas várias sub-funções que fazem parte dessa função básica: � Manter a variação da pressão (chamada razão de subida ou variação de altitude) dentro da cabine dos limites de conforto. A razão de subida é medida em ft/min. � Manter a altitude de cabine abaixo a 8000ft durante condições normais de operação. � Manter níveis adequados de segurança para evitar despressurização súbita. Sistemas de Pressurização Existe outra função essencial da pressurização que é a indicação para o piloto da altitude de cabine (ft), razão de subida de cabine (ft/min) e pressão diferencial (psi) entre cabine e ambiente Esta função não é propriamente de controle, mas é considerada parte do sistema de pressurização como um todo. O requisito FAR que regem a pressurização é o FAR (Federal Aviation Administration) 25.841. Para que haja controle de pressurização, deve haver inicialmenteuma fonte de pressão. Esta fonte de pressão é o ar condicionado que insufla ar na cabine. O CPCS – Cabin Pressure Control Systems controla na verdade a saída de ar da cabine. Se a válvula de pressurização se fechar, altitude da cabine desce (pressão sobe). Se a válvula de pressurização se abrir, altitude da cabine sobe (pressão desce). Não há pressurização sem ar condicionado, insuflando ar. O ar sai por vazamentos naturais no avião. Sistemas de Pressurização Interfaces Para desempenhar adequadamente suas funções, este sistema envolve: InputsInputs �Sistema Pneumátco (Bleed Air); �Ar Condicionado. ��SistemaSistema PneumPneumáátcotco (Bleed Air);(Bleed Air); ��Ar Condicionado.Ar Condicionado. Sistema deSistema de PressurizaPressurizaççãoão ��Sistema deSistema de Controle deControle de PressurizaPressurizaçção;ão; ��IndicaIndicaçção eão e Avisos.Avisos. OutputsOutputs �Cabine Pressurizada. ��CabineCabine Pressurizada.Pressurizada. Sistemas de Pressurização Elementos Típicos de um Sistema de Pressurização Outflow Valve ou Válvula de Pressurização É a válvula que descarrega o ar da cabine para fora da mesma sendo por sua vez o elemento atuante do sistema. Controlador É a parte do sistema que faz o controle da válvula de pressurização. Existem controladores dos mais simples aos mais complexos. A complexidade do sistema depende da aplicação e da tecnologia envolvida. É o elemento “pensante”do sistema. Sensor de Pressão (controle) É a parte do sistema que sente a pressão de cabine e informa para o controlador para que este comande a válvula para uma nova posição. Sistemas de Pressurização Elementos Típicos de um Sistema de Pressurização (cont.) Válvula de Alívio Positivo É uma válvula que abre caso ocorra um excesso de pressão diferencial positiva. Evita que o avião sofra danos estruturais. Normalmente se necessita de uma ligação entre a válvula e uma tomada estática (pressão externa). A válvula compara a pressão interna com a externa. Caso exceda algum valor máximo, a válvula é forçada para abrir. Válvula de Alívio Negativo É uma válvula que abre caso ocorra pressão diferencial negativa. Evita que o avião sofra danos estruturais. Mecanismo de Fechamento Automático para Altas Altitudes Caso a cabine sofra uma despressurização, este mecanismo faz com que a válvula de pressurização feche antes que a cabine chegue a 15.000 ft. Sistemas de Pressurização Elementos Típicos de um Sistema de Pressurização (cont.) Mecanismo para Despressurização Rápida de Capine (Dump) Usado tipicamente para remover fumaça da cabine. Pode ser usado no caso de uma sobre pressurização descontrolada. Indicação (e sensores) Por requisito existe indicação de altitude de cabine, razão de subida de cabine e pressão diferencial de cabine, bem como o alarme quando a cabine atingir 10.000 ft (3.048 m) de altitude. Sistemas de Pressurização Arquitetura do Sistema de Pressurização (cont.) Pontos interessantes que devem ser observados nos sistemas de aviões Aeronave ERJ 145 Antes de decolar, existe a pre-pressurização, ou seja, a altitude da cabine cai para 400 ft (121,9 m) abaixo da altitude do aeroporto. A razão disso é colocar a válvula de pressurização na posição de controle bem próximo do seu assento. Isso tem duas funções: • Minimizar a entrada de perturbações externas pela válvula. Estas gerariam variações rápidas de pressão (Bumps) causando desconforto. • Colocar a válvula na posição de controle antes da decolagem. Se o avião decolar com a válvula totalmente aberta, haverá um transiente até que a válvula chegue à posição de controle. Nesse período, com a válvula aberta, a tendência será a cabine subir junto com o avião causando desconforto. Sistemas de Pressurização Arquitetura do Sistema de Pressurização (cont.) Aeronave ERJ 145 Sistemas de Pressurização Arquitetura do Sistema de Pressurização - ERJ 145 (cont.) Sistemas de Pressurização Arquitetura do Sistema de Pressurização (cont.) Aeronave Leve de Ataque / Treinamento Avançado O ar condicionado da cabine é descarregado dentro do compartimento eletrônico traseiro através de válvulas de controle. No caso de falha da válvula de segurança de pressão da cabine regula um valor de diferencial máximo de 5.45 psi. O sistema tem a capacidade de despressurizar rapidamente a cabine (descarga) provendo proteção contra diferencial negativo de pressão que poderá ocorrer durante mergulhos rápidos. Se um diferencial de pressão ocorre, ambas as válvulas de descarga abrirão automaticamente em 0.37 psi para assegurar um diferencial de pressão dentro dos limites de segurança. Abaixo de 7.500 ft (2.286 m) a aeronave se mantém despressurizada. Sistemas de Pressurização Arquitetura do Sistema de Pressurização Sistemas de Pressurização Sistema de Pressurização O aumento de altitude permitida pela pressurização, aumentam as possibilidades de encontrar uma atmosfera calma e límpida. Melhores condições atmosféricas e maiores distâncias ao solo podem ser obtidas sem necessidade de optar por alternativas mais longas e dispendiosas. Economia de combustível também é conseguida pela viabilidade de maiores e mais eficientes altitudes. Ruído na cabine é fortemente reduzido devido à vedação adicionada à fuselagem necessária à pressurização e pela diferencial de pressão positiva na cabine, que age como uma barreira ao ruído externo. Problema de saúde dos passageiros, tais como, enfisema, doenças cardíacas e sinusite, que impedem uma viagem pelo ar, podem ser neutralizados. Sistemas de Ar Condicionado CONCEITOS Definições básicas Fatores de demanda de um sistema de Ar Condicionado Noções de Conforto Térmico Sistemas de Ar Condicionado Definições Básicas � Prover meios de aquecimento e resfriamento; � Controle de temperatura; � Distribuição de ar fresco; � Controle de Pressão de Cabine; � Evacuação de fumaça; � Controle da umidade: � Compromisso entre a segurança e conforto. 1. Equipamentos eletrônicos - ar de refrigeração mais sêco possível ~ 5% 2. Conforto - umidade relativa intermediária ~ 20% Sistemas de Ar Condicionado UNIDADE DE REFRIGERAÇÃO - ARQUITETURA Sistemas de Ar Condicionado SISTEMA DE AR CONDICIONADO O Sistema de Ar Condicionado é composto de dois trocadores de calor, uma máquina de ciclo de ar, um condensador, um separador de água, uma válvula de controle de entrada da turbina e uma válvula de controle de temperatura. Após a entrada no PACK, o ar sangrado é resfriado no trocador de calor primário e dirigido ao compressor. Lá, este ar frio é comprimido, ganhando calor devido à compressão. Este ar quente comprimido é resfriado quando passa através do trocador de calor secundário e é então dirigido através do condensador. O ar sangrado passa através do trocador de calor e é resfriado por ambos; o ar externo que é colhido por uma entrada de ar durante o vôo ou por uma ventoinha de resfriamento elétrica durante operação no solo. A ventoinha elétrica é ligada sempre que a aeronave está no solo e a chave AIR COND está posicionada em ON. Após ser resfriado, o ar pressurizado é condensado e sua água é extraída no separador de água. A água do separador conduzida através de tubos drenos é lançada no trocador de calor para melhorar sua eficiência. Este ar seco e resfriado é conduzido à turbina da ACM onde sua pressão é drasticamente abaixada devido à expansão e o trabalho gerado na turbina que movimenta o compressor. Desde que a temperatura do ar vindo do trocador de calor secundário e condensador esteja abaixo da temperatura recomendada para operação da turbina, a válvula de controle de entrada da turbina é usada. Esta válvula mistura o ar quente da saída do compressor com o arfrio vindo do condensador, assegurando uma temperatura de ar utilizável para a operação da turbina. Após a expansão na turbina, o ar flui para uma câmara que mistura o ar frio da turbina com um volume controlado de ar quente vindo da linha de desvio para prover nível de temperatura e pressão apropriados para a cabine de pilotos. Este ar condicionado é direcionado à cabine de piloto via dutos de distribuição. Logo abaixo dos trocadores de calor primário e secundário, uma válvula de distribuição provê ar pressurizado ao OBOGS, sistema anti-g e sistema de inflagem dos selos do canopi/pára-brisa. Sistemas de Ar Condicionado Ventilação Sempre que o avião estiver em operação: � Compartimentos ocupados devem ser ventilados; � Para satisfazer este requisito o sistema deve operar normalmente com a fonte de ar embarcada - Motores, APU ou fonte externa; No caso de falha do sistema principal: � A ventilação deve ser suprida por um sistema de ventilação alternativo. Sistemas de Ar Condicionado Ventilação (cont.) Qualidade do ar na cabine: Quantidade de ar fresco (ar externo) + Taxa de geração de contaminantes no interior da cabine. A taxa de ar externo admitido deve ser suficiente para diluição dos contaminates a níveis que não causem desconforto e prejuízos à saúde ***Parte do ar externo pode ser substituída por ar recirculado*** Condição: O ar recirculado deve ser tratado para remoção de gases contaminantes (filtros, filtros HEPA - High Efficiency Particulate Air, precipitadores eletrostáticos, absorvedores). Sistemas de Ar Condicionado Ventilação (cont.) Os sistemas de ventilação da cabine dos aviões podem usar: � Somente ar do “bleed” ou – � Uma mistura de ar do “bleed” e ar recirculado. O ar do “bleed” (ar fresco externo) provém do compressor da turbina que aciona o equipamento de ar condicionado com ciclo a ar e pressuriza a cabine do avião. Um sistema de ar condicionado típico fornece 0.55 libras/minuto de ar do “bleed” por ocupante, que satisfaz os requisitos (FAA/EASA/ANAC – 25.831) para ventilação e diluição das concentrações de dióxido e monóxido de carbono e controla odores. Sistemas de Ar Condicionado Recirculação de Ar 1. O ar da cabine pode ser filtrado e recirculado para melhorar a distribuição e o escoamento pela cabine (interior do avião). Para tanto, é recomendável a instalação de filtros apropriados para particulados; 2. Filtros de particulados devem ser do tipo HEPA (“High Efficiency Particulate Air”). Tais filtros possuem eficiência de 99.9% contra bactérias e vírus; 3. Onde altos níveis de ozônio são esperados - conversores de ozônio. Sistemas de Ar Condicionado Distribuição de Ar Objetivo da distribuição de ar no interior do avião: “ Obter, nas regiões ocupadas, uma combinação adequada de temperatura, umidade e movimento do ar.” � Ambiente com distribuição uniforme de ar com boa mistura temperatura, umidade e concentração; � Sem correntezas; � Sem flutuações de velocidade e temperatura. Sistemas de Ar Condicionado Sistemas de Ar Condicionado Distribuição de Ar No projeto de um sistema de distribução de Ar Condicionado, deve-se buscar: � Alto grau de uniformidade de temperatura; � Inexistência de correntes fortes de ar localizadas. Para obter esta solução de compromisso, deve-se minimizar das diferenças entre as temperaturas: 1. Do ar insuflado; 2. Do ar da cabine; 3. Da superfície da cabine. Sistemas de Ar Condicionado Distribuição de Ar – Alguns parâmetros de projeto Quando do projeto conceitual de um sistema de ar condicionado e distribuição, há que se levar em conta que: � O ar insuflado na cabine é livre de impurezas e estéril quando está a uma umidade relativa entre 10% e 20%; � Os limites de temperatura de cabine devem estar entre 18º C e 29º C; � Velocidades menores que 15 ft/min causam uma sensação de ar estagnado; � Velocidades acima de 65 ft/min podem resultar em uma sensação de correnteza; � Velocidades na faixa de 20 - 40 ft/min são recomendadas para o espaço ocupado. Sistemas de Ar Condicionado Conforto Térmico As atividades metabólicas do corpo resultam quase que totalmente em calor. Este calor deve ser continuamente dissipado de um forma regulada para evitar temperaturas anormais no indivíduo Perdas insuficientes de calor hipertermia Perdas excessivas de calor hipotermia Sistemas de Ar Condicionado Conforto Térmico • Atividades sedentárias: Temperatura de conforto para a pele humana deve estar na faixa de 33º C a 34º C. • Atividades físicas: A temperatura de conforto da pele decresce com o aumento da atividade, enquanto a temperatura interna do corpo cresce. Em condições permanentes (invariáveis no tempo): Energia produzida pelo metabolismo - Trabalho e Calor dissipado ao ambiente A taxa de calor é transferida ao ambiente através dos seguintes mecanismos: 1. Respiração; 2. Evaporação pela pele (calor latente); 3. Convecção e Radiação da pele (calor sensível). Sistemas de Ar Condicionado Conforto Térmico Estas taxas de calor dependem da: velocidade do ar + diferença de potencial entre a pele e o ambiente 1. Calor sensível (diferença de temperatura) 2. Evaporação (diferença de concentração de vapor de água – umidade relativa) Uma regulagem precisa da temperatura do corpo, através das trocas térmicas esquematizadas na figura a seguir é necessária para o conforto e para a saúde. Sistemas de Ar Condicionado Conforto Térmico Existem vários estudos que tentam estabelecer as condições de conforto em função de temperatura, umidade, velocidade do ar, atividade e roupas utilizadas. Por exemplo: as zonas de conforto térmico para inverno e verão recomendadas pela ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineering) : Standard 55 Sistemas de Oxigênio Apresentação do Sistema de Oxigênio Definição básica Função Falta de Oxigênio no Organismo Tipos Interfaces OBOGS Apresentação de uma arquitetura típica Sistemas de Oxigênio Definição Básica � O sistema de oxigênio é um requisito das aeronaves que voam durante longos períodos em altitudes substancialmente acima de 10.000 ft. Função � Fornecer, em caso de despressurização da cabine, oxigênio suplementar e protetor aos tripulantes e somente suplementar aos passageiros. Sistemas de Oxigênio Falta de Oxigênio no Organismo: Apesar do corpo poder sobreviver sem um suprimento especial de oxigênio em altitudes acima de 15.000 ft (4.572 m), as capacidades físicas e mentais do ser humano são reduzidas quando o suprimento usual de oxigênio não se encontra presente no ar. � Hipoxia e Anoxia – A falta de oxigênio faz com que a pessoa experimente uma condição chamada hipoxia. Esta condição resulta em visão ofuscada, tremor nas mãos, dor de cabeça, náusea, vertigem, inconsciência ou morte, dependendo do grau e do tempo de ausência de oxigênio. Quando lesões físicas permanentes são causadas pela falta de oxigênio, esta condição é definida como anoxia. Como medida de prevenção das condições acima mencionadas, sistemas de oxigênio são requisitos indispensáveis das aeronaves despressurizadas e das que voam durante longos períodos em altitudes substancialmente elevadas. Sistemas de Oxigênio Tipos e suas Características: Os sistemas de oxigênio na aviação privada e comercial são do tipo stored-gas ou químico. Os sistemas de oxigênio líquido, bem como o de geração de oxigênio, são reservados ao emprego da aviação militar. Sistemas de Oxigênio Tipos e suas Características (cont.): Geralmente as aeronaves contêm equipamentos do tipo: •Fixo – permanentemente instalados nas áreas ondeexiste a necessidade de oxigênio (nas cabines de pilotagem e nas cabines de passageiros). •Portátil – para serem utilizados em situações de emergência pelos tripulantes de cabine ou passageiros que precisem de socorro dedicado. Sistemas de Oxigênio Interfaces O sistema de oxigênio como outros sistemas, possui elementos que trabalham de forma organizada e interdependente. Imputs: •Painel de Serviço Externo Sistema de Oxigênio: •Cilindros; •Máscaras; •Óculos de Proteção; •Caixa de Armazenamento das Máscaras; •Unidade Distribuidora. Outputs: •Fornecimento de Oxigênio; •Proteção contra Fumaça. Sistemas de Oxigênio Componentes No caso da aeronave ERJ 145, o sistema de oxigênio é composto por dois sistemas independentes: • Um gasoso para os membros de tripulação – piloto, co-piloto e observador; Sistemas de Oxigênio Componentes (cont.) • Um de geração química para os passageiros e comissários. Sistemas de Oxigênio Componentes No caso da aeronave ERJ 145, o sistema de oxigênio é composto por dois sistemas independentes: • Cabine de pilotagem (Cockpit ) – A fonte de oxigênio da tripulação é composta por um cilindro de alta pressão. Máscaras, estocadas nas caixas de armazenagem, com reguladores automáticos de diluição/demanda, estão disponíveis para o piloto, co-piloto e observador. • O sistema de controle e indicação de oxigênio da tripulação fornece a indicação da pressão do oxigênio e de descarga, em caso de sobrepressão. Sistemas de Oxigênio Componentes No caso da aeronave ERJ 145, o sistema de oxigênio é composto por dois sistemas independentes: • Cabine de passageiros - composto de geradores químicos de oxigênio e máscaras, instaladas nas unidades distribuidoras e incluídas ao longo das laterais do teto da cabine de passageiros e lavatórios. As máscaras de fluxo contínuo são disponibilizadas automaticamente quando ocorre despressurização. Ao ajustar a máscara ao rosto, o usuário obrigatoriamente puxa um cordão, ativando assim a reação química que gera o oxigênio. • Portátil – composto por cilindros de oxigênio, óculos de proteção e um equipamento protetor de respiração (PBE). O PBE é para o uso, em caso de emergência/fogo, dos comissários/pilotos como uma proteção contra fumaça e gases prejudicais ao aparelho respiratório e aos olhos. Geralmente, são incluídos dois PBEs na cabine de passageiro e cockpit. Sistemas de Oxigênio OBOGS - On Board Oxigen Generation System Nos aviões militares o oxigênio é extraído do ar atmosférico, através de um sistema de filtragem molecular. Uma grande parte de nitrogênio é separado é descarregado de volta à atmosfera, outra parte é enviada para ao suprimento do(s) tripulante (s). � Este sistema é importante para a aviação militar por que a aeronave fica mais segura para combater por não carregar oxigênio gasoso armazenado sob pressão. � O sistema tem a capacidade de suprir o fornecimento de oxigênio em demandas que podem variar conforme a necessidade da tripulação: média de 13 litros/min, 60/70 litros/min e até 200 litros/min em casos de pico. � A concentração de oxigênio fornecido dependerá da condição de vôo da aeronave, pois em baixa altitude (idle) será fornecido 30% de oxigênio e 70% de nitrogênio; e em altas altitudes o fornecimento de oxigênio poderá chegar a 90% e 10% de nitrogênio. Sistemas de Oxigênio OBOGS – Arquitetura do Sistema Sistemas de Oxigênio CONCENTRADOR DE OXIGÊNIO DESCRIÇÃO (continuação) Moléculas de nitrogênio são removidas do ar no filtro molecular, pelo processo de absorção física e o ar enriquecido de oxigênio é enviado para uma câmara de pressão e passa através de um segundo filtro para retenção de partículas na saída do concentrador, fluindo então para as máscaras. Estes filtros moleculares tem uma melhor performance a altas altitudes onde concentrações maiores de oxigênio são requeridas. Parte do oxigênio passa através de um orifício calibrado e retorna através do filtro molecular que não está pressurizado, liberando o nitrogênio existente nesse filtro para o ambiente. Este ciclo é repetido alternadamente entre os dois filtros moleculares a cada 5 segundos. Um monitor mede a pressão parcial de oxigênio no ar enriquecido que é produzido pelo concentrador em função da altitude do avião e provê um alarme no EICAS quando a pressão de oxigênio cai abaixo dos níveis de segurança. OBOGS - On Board Oxigen Generation System
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