Microsoft_PowerPoint_-_Disciplina_-_FAMAER-3a.Parte-Abril.2011

Prévia do material em texto

Familiarização 
Aeronáutica
3a.Parte
Felix A. Strottmann
Abril 2011
• Introdução
• Requisitos e Características 
• Empuxo
• Sistemas Propulsivos
• Eficiência Propulsiva
• Características Gerais
• Combustíveis
• Helicópteros
Detalhamento da Aula
Noções de Propulsão
Noções de propulsão
IntroduIntroduçção ão 
•HISTÓRICO:
•No início da era cristã, o filósofo Hero (Heron) de 
Alexandria havia construído o primeiríssimo motor térmico, 
denominado EOLÍPILA.
Era empregado na época para perfumar o ambiente.
Não produzia trabalho em função do baixo rendimento, 
porém, produzia movimento em função da transformação da 
energia térmica em energia mecânica.
•No século XVIII na Inglaterra surgiram as primeiras 
máquinas utilizando-se o vapor para movimentar grandes 
êmbolos produzindo trabalho.
•A Revolução Industrial consistiu em grandes mudanças 
tecnológicas com profundo impacto no processo produtivo 
nos níveis econômico e social.
Noções de propulsão
IntroduIntroduççãoão
•HISTÓRICO (Cont.):
•Ao longo do processo, a era agrícola foi superada, a 
máquina foi suplantando o trabalho humano, foi imposta 
uma nova relação entre o capital e trabalho, novas relações 
entre nações se estabeleceram e surgiu o fenômeno da 
cultura de massa, entre outros eventos.
•O Marques de Worcester em 1663 criou 
uma máquina de calor (atmosférica) na qual 
era criado “vácuo”por meio do enchimento 
de um espaço vazio com vapor produzido 
por uma caldeira, fazendo-o, condensar-se 
por resfriamento. 
•Um motor a vapor do escocês James Watt, 
alimentado com carvão, impulsionou a 
Revolução Industrial, no Reino Unido e no 
Mundo.
Noções de propulsão
IntroduIntroduççãoão
•HISTÓRICO (Cont.):
Em 23 de outubro de 1906, o brasileiro Alberto Santos 
Dumont realizou um voo público em Paris, no Campo de 
Bagatelle, em seu famoso avião 14-Bis.
Após o 14-Bis, inventou o primeiro ultraleve, o Demoiselle, a última aeronave 
desenvolvida por ele. Este avião foi o primeiro fabricado em série com a sua 
autorização.
A tecnologia dos aviões avançou bastante durante a 1a. Guerra Mundial. Para 
efeito de comparação, no começo da guerra, os aviões não passavam de 110 
km/h,No final da guerra, muitos já alcançavam 230 km/h. 
O primeiro caça a jato a operar na 2a.Guerra Mundial em 1944 foi o 
Messerschmitt Me 262 cuja velocidade máxima era de 900km/h.
Noções de propulsão
• O peso do motor deve ser mantido o menor 
possível. 
• O aumento do peso do motor resulta em menor 
capacidade de carga ou redução do número de 
passageiros
lcombustíveaútilcmotorestrutura WWWWW +++= arg
Requisitos e CaracterRequisitos e Caracteríísticassticas
Noções de propulsão
• O desejável é que um motor aeronáutico seja 
100% confiável, pois em caso de falha as 
conseqüências são catastróficas.
Requisitos e CaracterRequisitos e Caracteríísticassticas
Noções de propulsão
Requisitos e CaracterRequisitos e Caracteríísticassticas
• A utilização aeronáutica impõe dificuldades 
relacionadas à vasta faixa de condições de 
operação em que os motores são utilizados.
Deseja-se que o motor trabalhe tanto ao nível do 
mar quanto a altas altitudes.
Que seja capaz de subir rapidamente do nível do 
mar a altitudes onde a temperatura e a densidade 
do ar são significativamente mais baixas. 
Noções de propulsão
Requisitos e CaracterRequisitos e Caracteríísticassticas
O motor tem que ser capaz de 
operar em diversas 
posições de acordo com a 
atitude da aeronave.
Outros requisitos incluem:
baixo custo, economia de combustível e 
óleo, manutenção simples, etc.
Noções de propulsão
Requisitos e CaracterRequisitos e Caracteríísticassticas
• A maior potência exigida do motor ocorre 
durante a decolagem. 
Essa potência disponível para decolagem é
denominada Potência de Decolagem.
Ela representa a máxima potência que o motor 
pode desenvolver por períodos de tempo curtos
Noções de propulsão
Requisitos e CaracterRequisitos e Caracteríísticassticas
• A potência máxima que pode ser utilizada em 
longos períodos de tempo é aproximadamente 
90% da potência de decolagem.
Essa potência é denominada Potência Crítica 
(potência máxima contínua) e está associada a 
uma determinada altitude de vôo denominada 
altitude crítica.
Noções de propulsão
Requisitos e CaracterRequisitos e Caracteríísticassticas
• A potência disponível para vôo nivelado é
denominada Potência de Cruzeiro 
Essa potência representa 70% da Potência 
Crítica e é calculada para condições de 
operação que permitam o maior valor de Km 
voado por Kg de combustível consumido.
Noções de propulsão
EmpuxoEmpuxo
• Podemos identificar as 
seguintes forças atuando 
numa aeronave durante o 
vôo:
• O empuxo fornecido pelo 
sistema propulsivo permite 
vencer o arrasto (de 
sustentação e de atrito), 
mudar de altitude (subida) 
e acelerar a aeronave.
Noções de propulsão 
EmpuxoEmpuxo
• Todos os métodos de propulsão são baseados no 
princípio de ação e reação – 3a. Lei de Newton:
“A toda ação corresponde uma reação igual e em 
sentido oposto”.
• Exemplos:
bala de revolver X coice da arma,
ação dos remos X movimento do barco
ação de uma hélice de barco X empuxo do barco
ação de uma hélice de avião X empuxo do avião
Noções de propulsão
EmpuxoEmpuxo
• Aplicação do princípio 
de ação e reação em 
um sistema 
propulsivo:
• Empuxo = taxa 
temporal de aumento 
da quantidade de 
movimento de uma 
massa de fluido 
Noções de propulsão
Sistemas PropulsivosSistemas Propulsivos
• Podemos identificar 3 métodos de propulsão.
– Aceleração do ar por meio de hélices.
– Propulsão a jato. Onde o motor acelera uma 
mistura de gases a altas velocidades. Essa 
mistura é composta por ar e gases de combustão.
– Propulsão a motor foguete. Onde o motor 
acelera gases de combustão a altas velocidades. 
A mistura é composta pela queima de um 
combustível e um oxidante, ambos transportados 
pelo veículo.
Noções de propulsão
Sistemas PropulsivosSistemas Propulsivos
• A diferença básica entre os 
diferentes sistemas está na 
massa de ar acelerada e nos 
níveis de velocidade 
envolvidos.
Hélices: aceleram grandes 
massas de ar a velocidades 
relativamente baixas.
Sistemas PropulsivosSistemas Propulsivos
••Motores a JatoMotores a Jato
Noções de propulsão
Sistemas PropulsivosSistemas Propulsivos
• Motores a Jato: aceleram vazões de ar maiores 
que os motores foguetes, mas menores do que 
hélices, sendo a velocidade dos gases superior 
às velocidades atingidas por hélices, mas 
inferiores às velocidades atingidas por foguetes.
Turbo jatos operam com mais altas velocidades 
e mais baixas vazões e turbo fans operam com 
velocidades mais baixas e mais altas vazões. 
Noções de propulsão
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
• Opções de motorização
Pulso jato:
Foi inventado por Karavodine 
em 1908 e aperfeiçoado e 
patenteado pelo engº. alemão 
Paul Schmidt em 1931. 
Foi utilizado em 1942 nos 
mísseis V1.Utilizado em vôo 
até 450 Km/h, não necessita 
de velocidade inicial para 
funcionar.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
• Opções de motorização
Estato jato – Inventado pelo engº.René Leduc.
Utilizado em vôo acima de Mach 3 (3 vezes a 
velocidade do som – 1.601,4 Knots) utilizando 
compressão aerodinâmica, dispensando o uso de 
elementos rotativos e peças móveis. (Suplementar)
Velocidade do som é de 533,8 Knots - 1 Knot = 1 milha náutica/hora = 1.852 Km/h. 
Sistemas PropulsivosSistemas Propulsivos
• Motor Foguete: utiliza 
pequenas quantidades 
de gás, mas aceleram 
esses gases a 
velocidades muito altas.
Noções de propulsão
Eficiência PropulsivaEficiênciaPropulsiva
• Parte da energia utilizada para acelerar os gases 
é desperdiçada em energia cinética residual 
após a passagem da aeronave.
• Quanto maior a aceleração dos gases no motor, 
maior a energia cinética residual e menor a 
eficiência.
Noções de propulsão
Eficiência PropulsivaEficiência Propulsiva
• Para vôo a baixas velocidades, hélices tem 
maior eficiência do que motores a jato e motores 
foguete.
Em compensação, motores foguete tem 
capacidade de gerar uma grande quantidade de 
empuxo com um motor de baixo peso, sendo 
essenciais em certas aplicações.
Noções de propulsão
Eficiência Propulsiva Eficiência Propulsiva –– CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
• Opções de motorização
Motores Alternativos 
(Recíprocos) a pistão: 
Utilizado basicamente 
em aviação leve e 
agrícola.
Vantagens: baixo custo de aquisição, baixo 
consumo de combustível
Desvantagens: Peso, ruído, vibração, baixa 
eficiência em velocidades elevadas
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Tipos de Motores Alternativos (Recíprocos):
• Motores Radiais
• Cilindros Opostos
• Em Linha
• Em “V”
• Em “V’ Duplo
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
MOTORES A PISTÃO
FUNCIONAMENTO: Os gases queimados expandem, aumentando 
a pressão e forçando o pistão para baixo. O movimento do 
pistão é transmitido ao eixo de manivelas pelas bielas.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
MOTORES A PISTÃO
CICLO: Seqüência completa de eventos com retorno ao estado inicial.
MOTOR 4 TEMPOS (5 eventos) => tomada de ar, compressão, ignição, 
combustão e exaustão.
Taxa de compressão = razão entre volume máximo do cilindro e volume 
mínimo
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
MOTORES A PISTÃO
CICLO:
Seqüência completa de eventos com retorno ao 
estado inicial.
MOTOR 4 TEMPOS (5 eventos) => tomada de ar, 
compressão, ignição, combustão e exaustão.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
MOTORES A PISTÃO
CLASSIFICAÇÃO:
Cilindros em linha
• Em pé ou invertidos. Disposição invertida tem melhor 
aproveitamento de espaço. 
• No máximo 6 cilindros para facilitar refrigeração e relação peso-
potência alta.
• refrigerados a ar ou líquido.
• Pior relação peso-potência que outros motores.
• Pequena área frontal
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
MOTORES A PISTÃO
Cilindros em V 
• Em pé ou invertidos. 
• Área frontal um pouco maior do que em linha.
• Melhor relação peso-potência.
Cilindros radiais
• Muito utilizado até a introdução do turboélice.
• Muito boa eficiência, confiabilidade e durabilidade.
• Peso reduzido e boa relação peso-potência.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
MOTORES A PISTÃO
Cilindros opostos
• Bastante comuns atualmente para aviação leve e helicópteros.
• Boa eficiência, confiabilidade e baixa vibração.
• Montagem dos cilindros na posição horizontal.
• Muito boa relação peso-potência.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
MOTORES A PISTÃO
Sistema de refrigeração
• A ar: 
cilindros aletados. Mais comum hoje em dia. Mais leves
• A líquido: 
circulação forçada + radiador. Melhor refrigeração localizada
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
MOTORES A PISTÃO
COMPONENTES:
• Bloco
Construídos em liga de 
alumínio para redução de 
peso
Suporte o eixo de manivelas, 
cárter e cilindros.
Contém os pontos de fixação à
aeronave.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
MOTORES A PISTÃO
COMPONENTES:
• Eixo de Manivelas
Converte o movimento alternativo dos pistões em movimento 
rotativo.
Sujeito a grandes esforços e a problemas de balanceamento.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
MOTORES A PISTÃO
COMPONENTES:
• Bielas
Transmite a força e movimento dos pistões ao eixo de manivela. 
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
MOTORES A PISTÃO
COMPONENTES:
•Pistões
Fabricados em liga de alumínio. 
Temperaturas da ordem de 
2400 K (2.126,85 ºC), pressões 
de 34 atm (500 PSI)
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
MOTORES A PISTÃO
COMPONENTES:
• Cilindros
EFICIÊNCIA TÉRMICA = trabalho mecânico / energia contida no combustível
30% a 35%
Perdas: atrito 5%, gases de exaustão 40%, refrigeração 25%.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Geraissticas Gerais
PERFORMANCE DO MOTOR
O desempenho ou performance de um motor térmico é avaliado 
principalmente pela sua potência desenvolvida nas diversas 
condições em que funciona. 
A potência de um motor depende de diversos fatores; o fabricante 
dos motores leva em conta principalmente:
� Cilindrada do motor
� Velocidade de rotação
� Rendimento ou eficiência
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Definição de Potência:
É o trabalho realizado pelo motor em um intervalo de tempo. 
No sistema métrico, a potência é expressa em cavalos-vapor (CV), que 
equivale a 75 mkgf (metro kilograma força). 
1 mkgf, por sua vez, corresponde ao trabalho gasto para se elevar a 
massa de um quilograma a um metro de altura ao nível do mar. 
1 Cavalo-Vapor também equivale a 0,9863 hp - sigla de Horse Power, 
unidade de potência do sistema inglês. A potência pode ser apresentada 
então, tanto em CV ou em HP, lembrando que um número em HP vale 
mais se comparado ao CV. No Brasil a medida utilizada é CV. 
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Definição de Potência:
A potência é medida em um dinamômetro, equipamento o qual impõe 
uma resistência ao motor e mede a quantidade de potência que o motor 
pode produzir contra ela. Para se conceber a potência é feita uma conta 
com os dados do motor: 
A = Área da cabeça do pistão em cm²; 
L = Curso do pistão em cm; 
n = Número de cilindros do motor; 
x = Número de rotações por cilindro, entre dois cursos de expansão. 
(Quatro tempos, x = 2); 
N = Número de rotações por minuto (rpm); 
D = Cilindrada total do motor em cm³; 
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Cilindrada:
A cilindrada é o volume deslocado pelo pistão durante o seu curso, 
ou seja, o volume compreendido entre os pontos mortos (PMS e PMI
ou ainda PMA e PMB).
Nos motores de vários cilindros, a cilindrada é o volume deslocado 
por todos os pistões desse motor. 
Por exemplo: se um motor de 4 cilindros tem uma cilindrada de 1600 
cm3, o volume deslocado em cada cilindro é de 400 cm3. 
V Cilindrada = N (n°. cilindros) x (3,14 x R 2 ) x C (curso do pistão)
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Cilindrada:
Uma fábrica de automóveis pode arredondar o número da cilindrada 
obtida em um dos seus carros para cima e dizer, por exemplo, que um 
Peugeot 207 1.4, cuja cilindrada é 1360 cm3, tem um motor de 1,4 litro.
Isso significa que a cilindrada, ou deslocamento volumétrico desse 
motor, é de 1,4 litro. A cada duas rotações completas do virabrequim, os 
quatro pistões recebem o total de 1,4 litro de volume.
Volume do cilindro= raio ao quadrado x pi x altura
(5,08 cm )² x 3,14 x 10,16 cm (curso) = 823,3 centímetros cúbicos 
Se o seu carro tem 4 cilindros, então ele tem uma cilindrada total de: 
4 x 823,3 centímetros cúbicos = 3.292,1 centímetros cúbicos ou 3,292 litros
ou ainda 3.3 para arredondar. 
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Velocidade de Rotação:
É geralmente medida em rotações por minuto– RPM. 
Para conseguir-se potências elevadas com motores de pequenas 
cilindradas, os fabricantes podem produzir motores da alta rotação. 
Entretanto, haverá a necessidade de acionar a hélice através de 
engrenagens de redução para evitar que as pontas das pás atinjam 
velocidades demasiadamente elevadas.
Rendimento ou Eficiência:
O rendimento ou eficiência dos motores aeronáuticos é da ordem de 25 a 
30 %. Isso significa que o aproveitamento da energia contida nos
combustíveis (gasolina ou álcool) é na ordem de 25 a 30 %.
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Rendimento ou Eficiência: (continuação)
Para aumentar o rendimento (eficiência), altera-se os seguintes recursos:
a) Melhor construção do motor;
b) Alta taxa de compressão.
A taxa ou razão de compressão é o quociente entre o volume do 
cilindro e o volume da câmara de combustão.
Exemplo: 
• Volume do cilindro = 800 cm 3
• Volume da Câmara de combustão = 100 cm 3
• Taxa de Compressão = 800 : 100 = 8 ou 8 :1 Isso significa que o volume 
diminui 8 vezes e a pressão e a densidade aumentam 8 vezes.
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Potência Teórica: 
É a potência libertada pela queima do combustível. Representa a 
totalidade da energia calorífica contida no combustível.
A potência teórica é calculada através de um instrumento de laboratório, 
denominado calorímetro.
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Potência Indicada: 
É a potência desenvolvida pelos gases queimados sobre o pistão. Esta 
potência é calculada através de aparelhos chamados indicadores, 
medindo diretamente as pressões no cilindro.
É preciso observar que, mesmo não levando-se em consideração as 
perdas por atrito no motor, a potência indicada é menos de 60% da 
potência teórica devido à limitação da taxa de compressão.
Concluindo-se, é a potência dentro dos cilindros. Abreviatura: IHP 
(Indicated Horse-Power).
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Potência Efetiva: 
É a potência que o motor fornece no eixo da hélice.
Essa potência é igual à potência indicada deduzida das perdas por atrito 
nas peças internas do motor. A potência efetiva é medida num aparelho 
denominado dinamômetro.
A potência efetiva também é chamada de potência de freio (BHP – Brake 
Horse-Power), visto que o dinamômetro nada mais é do que um freio 
conjugado a um dispositivo capaz de medir a força de frenagem.
A potência efetiva máxima para a qual o motor foi projetado e construído, 
chama-se Potência Nominal.
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Potência de Atrito: 
É a potência perdida por atrito nas peças internas do motor. Essa 
potência também é medida no dinamômetro. Abreviatura: FHP (Friction 
Horse-Power)
Potência Útil: 
Também denominada de potência tratora ou potência de tração, é a 
potência desenvolvida pelo grupo moto-propulsor para deslocar o avião. 
Abreviatura: THP (Thrust Horse-Power)
Nos aviões a hélice, a potência útil é igual à potência efetiva multiplicada 
pela eficiência da hélice.
Por exemplo, se a potência efetiva for igual a 100HP e a eficiência da 
hélice for de 0,9 (90%), a potência útil será igual a 90 HP
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Além das potência vistas anteriormente, existem as seguintes:
Potência Necessária: é a potência que o avião necessita para manter o 
vôo nivelado numa dada velocidade.
Potência Disponível: é a potência efetiva máxima que o grupo moto-
propulsor seja capaz de fornecer. 
Num voo horizontal normal (voo de cruzeiro), utiliza-se apenas uma parte 
da potência disponível para melhor economia de combustível.
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Motor - Ciclo Otto:
O ciclo ideal se constitui dos seguintes processos:
1º. Tempo: Admissão 0-1. 
2º. Tempo: Compressão 1-2. 
3º. Tempo: Combustão 2-3, Expansão 3-4. 
4°. Tempo: Abertura de válvula 4-5, Exaustão 5-0.
Noções de propulsão
PERFORMANCE DO MOTOR
Motor - Ciclo Diesel:
O ciclo ideal se constitui dos seguintes processos:
1º. Tempo: Compressão 1-2. 
2º. Tempo: Fornecimento de calor a pressão constante 3-2. 
3º. Tempo: Queima e Expansão 3-4. 
4°. Tempo: Abertura de válvula - Exaustão 4-1.
Noções de propulsão
O combustível utilizado nos motores diesel é o 
óleo diesel (o invento original rodou com óleo 
vegetal), um hidrocarboneto obtido a partir da 
destilação do petróleo a temperaturas de 
250°C e 350°C. Recentemente, o diesel vem 
sendo substituído pelo biodiesel e por óleo 
vegetal a partir de tecnologias de conversão.
HÉLICES
É a parte do grupo moto-propulsor responsável pela tração que desloca o 
avião. As hélices podem ser fabricadas de madeira, alumínio e material 
composto de fibra de carbono.
A hélice é uma asa especial giratória. Se você olhar o corte transversal de 
uma hélice, verá que ela tem o formato de aerofólio e ângulo de ataque. 
Muitos aviões a hélice de grande porte têm hélices de três ou quadro 
lâminas com mecanismos de ajuste de ângulo de inclinação.
Os aviões com hélice possuem velocidade máxima limitada, em teoria, 
a 845 Km/h. O motivo de tal limitação é que a velocidade da hélice aproxima-
se a velocidade do som, logo as pontas das pás entram em estol, perdendo 
sustentação, propulsão e eficiência, efeito chamado de estol de alta 
velocidade.
Noções de propulsão
HÉLICES
As hélices podem ser do tipo Passo Fixo e Passo Controlável ou Variável. 
As hélices do tipo Passo Controlável podem operar nos seguintes ângulos:
1) Mínimo; 2) Máximo; 3) Bandeira 
Noções de propulsão
Ângulo de Incidência
Analogia entre a hélice e o parafuso de madeira
Ao girarmos um parafuso de madeira, notaremos que, em face do ângulo de 
sua rôsca, ele penetrará na madeira numa distância paralela a ao longo do 
eixo em cada rotação (360º). Essa distância entre um fio de rosca e outro, 
chama-se Passo do Parafuso.
Uma hélice, também, pode ser comparada a um parafuso, por causa do 
ângulo de incidência (ângulo-passo), ao girar cada volta (360°), penetrará
numa distância no ar, denominada de passo efetivo da hélice, puxando 
consigo o avião.
Noções de propulsão
HÉLICES
As hélices quando operadas no ângulo de passo bandeira é uma posição 
em que as cordas das pás ficam paralelas ao vento relativo do avião (90°
mais ou menos de ângulo de incidência).
Noções de propulsão
Vento Relativo
HÉLICES
As hélices podem funcionar no passo reverso cuja finalidade é operar como 
freio aerodinâmico para frear a aeronave nas aterrissagens e para manobras 
nas pistas, podendo, inclusive, dar marcha-ré.
Noções de propulsão
HÉLICES DE PASSO VARIÁVEL
O objetivo de variar o ângulo da pá com uma hélice de passo variável, é manter 
um ângulo ótimo (maximizando o razão de sustentação sobre resistência) nas 
pás da hélice enquanto a velocidade do avião varia. Este tipo de controle que era 
no início feito manualmente pelo piloto, passou a ser feito por sistemas 
automáticos que compensam o momento torçor provocado pela centrifugação 
nas pás com contrapesos numa mola e com as forças aerodinâmicas nas pás. 
Estes sistemas tinham a vantagem de serem simples e não necessitarem de 
controle externo, mas era difícil associar um desempenho particular da hélice às 
condições do avião. Um avanço nesta tecnologia foi a criação da hélice a 
velocidade constante.
Existem hélices de passo variável em que as pás podem ser giradas 
paralelamente ao escoamento para reduzir a resistência e aumentar a distância a 
planar em caso de avaria do motor. Isto denomina-se "feathering" (terminologia 
inglesa - de "feather" ou pena, significa tornar o avião mais "leve" ou 
aerodinâmico, oferecendo menos resistência aerodinâmica de modo a poder 
planar a uma maior distância). 
Noções de propulsãoLOCALIZAÇÃO DE HÉLICES
Noções de propulsão
Noções de propulsão
Tratoras (Tractor)
Montada na frente resultando em maior peso frontal 
(e corpo frontal mais curto resultando em maior 
estabilidade), tomada de ar de refrigeração mais fácil. 
Montagens acima da fuselagem são utilizadas em 
aviões anfíbios.
LOCALIZAÇÃO DE HÉLICES
Noções de propulsão
Propulsoras (Pusher)
Não perturba o escoamento sobre o resto da 
aeronave, resulta em menor ruído na cabine, 
melhor visão à frente para o piloto, mas pode 
estar sujeito a cascalhos arremessados pelos 
trens de pouso.
LOCALIZAÇÃO DE HÉLICES
Noções de propulsão
Tratora e Propulsora
(Push-Pull)
Uma aeronave construída 
com a configuração “Push-
Pull” é uma mistura de uma 
aeronave equipada com hélice 
tratora e propulsora.
LOCALIZAÇÃO DE HÉLICES
Noções de propulsão
LOCALIZAÇÃO DE HÉLICES
Multi-motores:
É mais comum a montagem nas asas, porém 
com a desvantagem de provocar momento em 
caso de apagamento e perigo para a cabine em 
caso de desprendimento de pá.
MULTI-MOTORES E DE HÉLICES DE PASSO VARIÁVEL
Noções de propulsão
Hélices de um Hercules C-4 da RAF britânica em posição "feather“ Bandeira.
Hélices contra-rotativas usam uma segunda hélice que roda no sentido 
contrário à hélice principal para aproveitar a energia cinética perdida no 
movimento circular do escoamento. A contra-rotação é também uma maneira 
de aumentar a potência sem aumentar o diâmetro da hélice e anula o efeito de 
torque nos motores de alta potência assim como os efeitos de precessão 
giroscópica. Contudo em aviões de pequeno porte o custo acrescido, a 
complexidade, o peso e o ruído do sistema raramente compensam 
Noções de propulsão
HÉLICES CONTRA-ROTATIVAS
O caça P-51 Mustang dos EUA com duas hélices contra-rotativas com três pás cada. 
HÉLICES
Noções de propulsão
O EMB-314 é equipado com uma hélice 
hartzell, cinco pás, metálica, acrobática, 
passo controlável, velocidade constante 
com capacidade de embandeiramento. 
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
• Opções de motorização
Motores a Jato com Compressor 
do Tipo Centrífugo:
Utilizada em motores pequenos, 
de menor potência e menor taxa 
de compressão.
Vantagens: melhor tolerância a distorções de 
tomada de ar.
Desvantagens: maior área frontal.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
• Opções de motorização
Motores a Jato com Compressor do Tipo Axial:
Utilizada em motores de médio e grande portes, 
de maior potência e maior taxa de compressão.
Vantagens: 
menor área frontal.
Desvantagens: 
baixa tolerância a distorções
de tomada de ar.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Turboélice: aciona uma hélice convencional.
Turbofan: aciona um fan de baixa taxa de 
compressão e alta vazão em massa que é
desviada da passagem de ar do gerador de 
gases do motor.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
• Opções de motorização
Turbojato e turbofan com pós-queimador:
Utiliza o excesso de ar presente nos gases de 
combustão para adicionar mais combustível 
após a turbina. Com isto o empuxo pode 
aumentar até duas vezes.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
O desempenho e faixa de operação de motores a 
pistão e turboélices é aproximadamente igual.
O turboélice consome mais combustível e é mais 
caro para uma mesma potência, porém é mais 
leve, confiável e produz menos ruído.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
• Localização do motor
Requisitos:
- permitir tomada de ar limpa e sem distorções 
(ingestão de vórtices e esteiras das superfícies 
aerodinâmicas), 
- evitar a ingestão de detritos lançados pelos trens de 
pouso,
- resultar no menor arrasto possível, 
- garantir simetria no empuxo, 
- facilitar o acesso para manutenção,
- resultar em baixo ruído na cabine.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Noções de propulsão
• Localização do motor - Tomada de ar 
No nariz:
Nenhuma distorção, longos dutos que provocam 
perdas, aumentam o peso e o volume ocupado.
Nas laterais:
Muito utilizado em aeronaves bimotor. 
Dutos curtos, pouca distorção.
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Noções de propulsão
• Localização do motor - Tomada de ar 
No queixo: 
Pouca distorção, duto mais curto, proximidade 
do solo, problemas com localização do trem de 
pouso (a frente provoca distorção e atritos no 
motor, atrás ocupa mais espaço aumentando o 
arrasto).
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Noções de propulsão
• Localização do motor - Tomada de ar 
Nas laterais sob e sobre as asas:
Mais susceptível a distorção devido à camada 
limite do canto asa/corpo, distorção com ângulo 
de ataque e escorregamento da aeronave.
Sobre a fuselagem:
Queixo invertido evitando problemas de 
proximidade do solo e de trem de pouso, ruim 
em ângulos de ataque elevados.
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Noções de propulsão
• Localização do motor - Tomada de ar 
Motor separado da Fuselagem:
Maior área frontal, porém a tomada de ar é
afastada da fuselagem propiciando um 
escoamento com menor distorção, dutos mais 
curtos, menos ruído na cabine e melhor acesso 
para manutenção.
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Noções de propulsão
• Localização dos Motores - Separado da Fuselagem
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Noções de propulsão
• Localização do motor - Motor separado do corpo 
Sob as Asas:
Fácil acesso para manutenção, permite 
direcionamento do jato de exaustão para baixo 
por flaps aumentando a sustentação na 
decolagem e pouso. Para evitar interferência dos 
pilones com a aerodinâmica das asas, estes 
devem ser colocados afastados do bordo de 
ataque.
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Noções de propulsão
• Localização do motor - Motor separado do corpo 
Sobre as Asas:
Acesso para manutenção mais difícil, permite 
direcionamento do jato de exaustão para baixo, 
distantes do solo resultando em trens de pouso 
mais curtos.
Na extremidade das Asas:
Em caso de apagamento de um motor provoca 
um grande momento.
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Noções de propulsão
• Localização do motor - Motor separado do corpo 
Na fuselagem Traseira:
Com cauda em “T” elimina interferência com a 
asa e é localizado longe do solo, aumenta o 
ruído da cabine na região traseira e desloca o 
centro de gravidade para trás.
Sobre a Fuselagem:
Dificuldade de acesso e ruído na cabine.
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
MOTORES NA CAUDA –
Principais Desvantagens:
Noções de propulsão
• Maiores variações de CG com o carregamento do 
avião;
• Estrutura de cauda mais pesada;
• Às vezes, há necessidade de se desenvolver uma 
geometria complexa de fuselagem na parte traseira, 
para otimizar o fluxo de ar para os motores.
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
MOTORES NA CAUDA - Principais Vantagens:
• Asa aerodinamicamente mais limpa.
• Distância reduzida da fuselagem ao solo, 
interessante na definição do trem de pouso e dos 
“acessórios” do avião (ingestão menor de objetos, 
aumentando a vida do motor);
• Menor empuxo de assimetria, se houver falha do 
motor.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
MOTORES NAS ASAS – Principais Vantagens:
• Motores mais separados, bom sob o ponto de vista 
de ruído e segurança;
• Menores dutos de admissão e escapamento, com 
menores perdas de instalação, comparando, por 
exemplo, com o motor central, na configuração 
trimotor;
• Melhordistribuição de cargas da asa e possibilidade 
de estrutura de asa um pouco mais leve;
• Melhor acesso para a manutenção dos motores;
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
MOTORES NAS ASAS - Principais Desvantagens:
• Maior suscetibilidade a ingestão de objetos 
estranhos (FOD – Foreign Object Damage) em 
aviões de asa baixa;
• Momento de guinada elevado em caso de falha de 
motor.
Noções de propulsão
CaracterCaracteríísticas Gerais:sticas Gerais:
Noções de propulsão
• Opções de motorização
Turbojato e turbofan com Pós-Queimador:
Utiliza o excesso de ar presente nos gases de 
combustão para adicionar mais combustível 
após a turbina. Com isto o empuxo pode 
aumentar até duas vezes.
As aeronaves de caça, portanto, de emprego 
militar é que utilizam este tipo de dispositivo em 
seus motores.
Noções de propulsão
Nova Geração de Motores Turbofan
• A grande diferença é uma caixa de redução que permite o turbofan (o grande 
ventilador do coração do motor) a operar a uma velocidade menor do que a um 
dos compressores e de uma das turbinas, elevando a circulação interna de ar 
dentro do motor. Esses sistemas, melhoram a eficiência do motor.
• Segundo a P&W, a queima de combustível é 12% a 15% menor do que os 
motores atuais - economia de US$ 1 milhão por ano. Além disso, o volume de 
emissões pode ser reduzido em 3 mil toneladas por ano – o equivalente a 700 
mil árvores. E a diminuição de ruído é de 50% a 75%, ou seja, 15 decibéis a 20 
decibéis a menos do que um avião normal, que fica ao redor de 130 decibéis. 
PW1000G
Noções de propulsão
Nova Geração de Motores Turbofan – Funcionamento
Noções de propulsão
Nova Geração de Motores Turbofan – Sem Modificação
Noções de propulsão
Nova Geração de Motores Turbofan – Com Modificação
CombustCombustííveis Utilizados nos Motores Aeronveis Utilizados nos Motores Aeronááuticos:uticos:
Noções de propulsão
Avgas é o tipo de combustível usado em aeronaves equipadas com motores a 
pistão. Como característica de todos os tipos de gasolina, seu ponto de fulgor é
bastante baixo e é extremamente inflamável nas temperaturas normais de operação. 
Mas, para poder ser usada como combustível para aeronáutica, ela deve apresentar 
algumas características extras, como: volatilidade, composição química para 
garantir um longo período de armazenamento, e evitar a corrosão do motor da 
aeronave bem como no seu sistema de alimentação. 
Por gasolina de aviação entende-se uma mistura de hidrocarbonetos, que destila 
entre 30 e 170°C, e que atende a requisitos estabelecidos em rígidas 
especificações. Corresponde a esta faixa de operação hidrocarbonetos de 5 a 10 
átomos de carbono. 
O combustível Avgas 100/130 octanas é de cor verde. 
Todos os combustíveis aeronáuticos devem ter uma ótima performance em motores 
de aviões, devem operar bem em baixas temperaturas e baixas pressões e devem 
ser disponíveis em grandes quantidades. A eficiência da combustão diminui com a 
diminuição da pressão e temperatura, e com o aumento da velocidade do ar. 
CombustCombustíível de Motores Aeronvel de Motores Aeronááuticos:uticos:
Noções de propulsão
OCTANAGEM
• A gasolina é formada por hidrocarbonetos: 
– dois tipos especiais: isooctanos e heptanos
– Isooctanos tem propriedades anti-detonantes
– heptanos tem baixa qualidade antidetonante
– Uma gasolina com octanagem 70 corresponde a uma gasolina 
formada por 70% de isooctano e 30% de heptano.
– Utilizam-se aditivos para melhorar a octanagem de uma gasolina
• chumbo tetraetila, que é tóxico;
• alcool, etc.
Os motores a jato utilizam querosene de aviação, tais como:
QAV-1, JET-A, JET A1, JET B, JP-4, JP-5 e JP-8
• A companhia aérea TAM fará um voo de teste com um avião da Airbus 
movido a bioquerosene no segundo semestre de 2010, que será o 
primeiro do tipo na América Latina.
A TAM estuda sua participação no desenvolvimento de uma cadeia de 
produção de biomassa vegetal para criar uma plataforma brasileira 
encarregada de gerar de biocombustíveis para aviões.
• Segundo estudos da Universidade Tecnológica de Michigan, os 
biocombustíveis produzidos com pinhão manso reduzem as emissões de 
carbono em entre 65% e 80%.
A TAM e o Uso do Bioquerosene em Motores A TAM e o Uso do Bioquerosene em Motores 
Noções de propulsão
A TAM e o Uso do Bioquerosene em Motores A TAM e o Uso do Bioquerosene em Motores 
Noções de propulsão
Pinhão-manso (Jatropha curcas L.), também conhecido como 
pinhão-de-purga, pinhão-paraguai, manduri-graça, mandobiguaçu e 
pião.
O pinhão-manso é um arbusto ou árvore com até quatro metros de 
altura, flores pequenas, amarelo-esverdeadas, cujo fruto é uma 
cápsula com três sementes escuras, lisas, dentro das quais se 
encontra a amêndoa branca, tenra e rica em óleo. A semente contém 
66% de cascas, fornece de 50 a 52% de óleo extraído com solventes 
e 32 a 35% em caso de extração por expressão (trituração e 
aquecimento da amêndoa). O pinhão-manso tem folhas em forma de 
coração.
É altamente resistente a 
doenças e os insetos não o 
atacam, pois ele segrega um 
leite que queima.
HelicHelicóópteros pteros 
Noções de propulsão
HelicHelicóópteros pteros 
Noções de propulsão
O primeiro projeto de um veículo semelhante a um helicóptero, uma "hélice 
voadora". 
Data da Renascença e foi elaborado por Leonardo da Vinci (1452 - 1519). 
Entretanto, somente no início do século XX foi desenvolvida a tecnologia necessária 
para fazer um aparelho como este realmente voar.
O helicóptero, da forma como o conhecemos hoje, só levantou vôo em 1936. 
HelicHelicóópteros pteros 
Noções de propulsão
Um primeiro modelo, de 1907, possuía apenas uma hélice e decolava sem 
problemas atingindo alturas de aproximadamente 2 metros. Porém, logo após a 
decolagem: quando se tentava variar a velocidade de rotação da hélice, para 
atingir alturas maiores, o corpo do helicóptero girava sentido contrário da hélice, 
desgovernando-se.
A solução encontrada foi prolongar 
o corpo do helicóptero na forma de 
uma cauda e colocar nela, 
lateralmente, uma segunda hélice. 
A função desta hélice lateral é
produzir uma força capaz de 
compensar o giro do corpo do 
helicóptero, proporcionando assim a 
estabilidade do aparelho.
HelicHelicóópteros pteros 
Noções de propulsão
Em um helicóptero, as lâminas do rotor atuam como um conjunto de asas, que 
geram sustentação por meio de um movimento circular. 
Cada lâmina do rotor é também afixada de maneira que possa mover-se para cima e 
para baixo independentemente das outras; sem este tipo de fixação, os pequenos 
movimentos vibratórios das lâminas à medida que giram tenderiam a desestabilizar a 
aeronave e tornar o controle difícil. 
O passo de hélice de cada lâmina do rotor (o ângulo com o qual ela corta a corrente 
de ar) pode também ser variado. 
Na decolagem, todas as lâminas têm um passo de hélice pronunciado, para fornecer 
sustentação máxima. 
HelicHelicóópteros pteros 
Noções de propulsão
No vôo horizontal, o controle de passo de hélice é ajustado para que o ângulo de 
cada lâmina aumente à medida que ela se move para a parte de trás de sua 
varredura. Isto faz com que a aeronave se incline para a frente, dando-lhe uma 
componente de empuxo horizontal, além de sustentação.
HelicHelicóópteros pteros 
Noções de propulsão
Caso a força do motor se interrompa, a velocidade do motor diminui rapidamente, cessa a 
capacidade de ascensão e o helicóptero começa a cair. Para evitar a perda de velocidade do 
rotor, as pás das hélices devem ser colocadas num ângulo de inclinação negativo. Isto significa 
que o eixo condutor da hélice fica ligeiramente inclinado para baixo com relação à horizontal. 
Mas, como o ar está se movimentando para cimaatravés do rotor, a relação se inverte e a 
força passa a ser exercida de baixo para cima, o que configura uma situação de sustentação 
semelhante a criada durante o funcionamento do motor.
HelicHelicóópteros pteros 
Noções de propulsão
Montagem do rotor:
As pás de um helicóptero são acionadas por um ou mais eixos de transmissão, que estão 
unidos ao eixo do rotor principal por meio de um sistema de engrenagens. A inclinação (ângulo) 
das pás é controlada pela montagem de placas oscilantes, composta por uma placa fixa inferior 
que pode ser elevada ou abaixada ou ainda inclinada pelos controles da cabine, e uma placa 
giratória superior que transfere este movimento para as pás por barras de controle. As pás 
possuem uma seção aerodinâmica e são projetadas para suportar forças extremas provocadas 
pela rotação.
Sistema de Controle de HelicSistema de Controle de Helicóópteros Convencional pteros Convencional 
Noções de propulsão
HelicHelicóópteros pteros 
Noções de propulsão
Os helicópteros têm adquirido cada vez maior importância, tornando-se em muitos casos o 
único meio de transporte viável. Têm sido muito eficazes em trabalhos de resgate, em locais 
inacessíveis por via terrestre e onde não for possível usar aviões convencionais. 
Também são freqüentemente utilizados no combate aos incêndios de florestas e plantações. 
Nas operações militares, permitem maior mobilidade no transporte de tropas e equipamentos, 
podendo ainda ser adaptados para ataques aéreos, armados com canhões e mísseis.