Motores a reação e instr.

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Curso teórico – Piloto Comercial Avião
Profº Rafael Payão
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INSTRUMENTOS
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INSTRUMENTOS
 O voo do avião, o funcionamento do motor e dos sistemas são controlados através dos instrumentos. Existem 4 grupos básicos de instrumentos:
INSTRUMENTOS DE NAVEGAÇÃO
INSTRUMENTOS DE VOO
INSTRUMENTOS DE MOTOR
INSTRUMENTOS DO AVIÃO
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INSTRUMENTOS
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SISTEMA PITOT-ESTÁTICO
 Este sistema tem a finalidade de captar as pressões estática e dinâmica para os seguintes instrumentos:
Altímetro
Velocímetro
Variômetro
Machímetro
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MANÔMETROS
 São instrumentos destinados a medir pressão. 
Eles se classificam em:
Manômetro de Pressão Absoluta (Cápsula aneróide)
Manômetro de Pressão Relativa (Tubo de Bourdon).
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MANÔMETRO DE PRESSÃO ABSOLUTA
 É graduado em polegadas de mercúrio (in Hg) e mede a pressão em relação ao vácuo. 
Seu funcionamento é baseado na cápsula aneróide, que contém vácuo no seu interior.
A cápsula aneróide é utilizada em todos os instrumentos ligados ao sistema Pitot-estático.
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ALTÍMETRO
Instrumento que indica a altitude em que o avião se encontra.
Basicamente é um barômetro (manômetro que mede a pressão atmosférica) formado por uma cápsula aneróide ligada a linha de pressão estática do avião.
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VELOCÍMETRO
Instrumento que mede a velocidade do avião em relação ao ar.
É baseado numa cápsula de pressão diferencial que recebe a pressão total no seu interior e a pressão estática em seu exterior.
Sua graduação pode ser em KT, Km/H ou Mph
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VARIÔMETRO (CLIMB)
Instrumento que indica a velocidade de subida ou descida, geralmente em ft/min ou m/s.
Seu funcionamento baseia-se na variação da pressão atmosférica.
Essa variação atua sobre uma cápsula de pressão diferencial.
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MACHÍMETRO
Instrumento semelhante ao velocímetro que serve para indicar o índice de Mach.
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MANÔMETRO DE PRESSÃO RELATIVA
Este manômetro fornece indicações a partir da pressão ambiente, que é considerada como “zero”. O elemento sensível é um tubo metálico achatado e enrolado, chamado tubo de Bourdon.
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TUBO DE BOURDON
É fechado em uma extremidade, e distende-se quando uma pressão é aplicada em seu interior. 
Possui um mecanismo que é usado para transmitir esse movimento ao ponteiro. 
O tubo de Bourdon é feito de bronze fosforoso para as baixas pressões, e de aço inoxidável para as altas pressões.
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MANÔMETRO DE PRESSÃO RELATIVA
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TERMÔMETROS
Os tipos de termômetros mais utilizados, quanto ao princípio de funcionamento, são três.
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TERMÔMETROS – PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO
Os princípios de funcionamento dos termômetros mais utilizados são os seguintes:
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GIROSCÓPIO
É uma roda girante de modo que pode ser apoiada em qualquer posição. Quando o rotor é posto a girar rapidamente, ele mantém a posição inicialmente fixada, quaisquer que sejam os movimentos do suporte. Essa propriedade chama-se rigidez giroscópica.
O giroscópio ainda tem outra propriedade. Se girarmos a mão no sentido indicado, o rotor irá reagir, fazendo o eixo girar num plano perpendicular ao movimento da mão. Essa propriedade chama-se precessão.
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GIROSCÓPIO
RIGIDEZ			PRECESSÃO
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INSTRUMENTOS GIROSCÓPICOS
Os instrumentos puramente giroscópicos são:
Giro direcional Horizonte Artificial	 Indicador de Curva
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SISTEMA DIRETOR DE VOO
 	 HSI	 		ADI
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ACIONAMENTO DO ROTOR GIROSCÓPICO
O giroscópio é geralmente acionado pelo sopro de ar que entra dentro da caixa do instrumento, pela ação da bomba de vácuo acionada pelo motor.
Há também instrumentos giroscópicos acionados por motor elétrico.
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INCLINÔMETRO
Este instrumento indica quando a curva é feita com inclinação incorreta das asas. É constituído por um tubo transparente recurvado, contendo no seu interior querosene e uma bolinha pesada.
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CRONÔMETRO
O cronômetro instalado no avião é utilizado como instrumento de navegação, porque diversos procedimentos ou manobras são controlados através do tempo.
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TACÔMETRO
Serve para indicar a velocidade do eixo de manivelas do motor.
 Os tipos de tacômetro mais utilizados na aviação são:
Tacômetro Mecânico
Tacômetro Elétrico
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TACÔMETROS ELÉTRICO E MECÂNICO
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TORQUÍMETRO
O Indica o torque fornecido pelo motor. Geralmente é um manômetro de pressão relativa, que mede a pressão do óleo gerada por um dispositivo na caixa de engrenagens da hélice.
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MANÔMETRO DE PRESSÃO DE ADMISSÃO
É um manômetro de pressão absoluta (também conhecido como manifold pressure), que mede a pressão no coletor de admissão dos motores superalimentados. 
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BÚSSOLA
É o instrumento que indica a proa magnética (ângulo entre a direção do norte magnético da terra e o eixo longitudinal do avião). 
Há dois tipos de bússola:
A bússola magnética
A bússola de leitura remota
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BÚSSOLA
Bússola Magnética: seu funcionamento baseia-se no imã, que tem a propriedade de apontar o norte magnético.
É composta por:
Limbo
Caixa contendo querosene
Bússola de Leitura Remota: o sensor magnético (válvula de fluxo ou “flux-gate”) dessa bússola fica na ponta da asa, livre de campos magnéticos espúrios. Seus sinais são processados e corrigidos por um transmissor e enviados a um indicador no painel de instrumentos.
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BÚSSOLA
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FLUXÔMETRO
Instrumento que indica o consumo horário do motor. Ele recebe um sinal elétrico de um transmissor de fluxo instalado na tubulação de combustível.
Pode ser indicado em L/h ou Gal/h.
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RADIOALTÍMETRO
Instrumento que indica a altitude verdadeira ou absoluta do avião em relação ao solo. 
Uma antena no avião envia um pulso (sinal muito curto) de radar para o solo, e o sinal refletido é recebido por outra antena. O tempo decorrido é calculado e convertido em altura.
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FAIXAS DE UTILIZAÇÃO DOS INSTRUMENTOS
Muitos instrumentos possuem faixas de utilização, de cores diferentes, que servem para indicar ao piloto as condições de funcionamento normal ou anormal do sistema. 
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SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA FOGO
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SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA FOGO
Este sistema se subdivide em:
Sistema de Detecção de Superaquecimento e Fogo.
Sistema de Extinção de Fogo.
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CONSTITUIÇÃO DO FOGO
Para que um material possa entrar em combustão é essencial a presença destes 3 elementos:
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SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA FOGO
Sistema de Detecção de Superaquecimento de Fogo:
Este sistema é formado por detectores de calor instalados em pontos de ocorrência mais provável de fogo. Os detectores podem ser locais (sensores em forma de fio, que protegem ao longo de sua extensão), e provocam o acionamento de um alarme sonoro e visual na cabine de comando.
Sistema de Extinção de Fogo
Este sistema é acionado pelo piloto para combater o fogo. Normalmente é formado por uma ou mais garrafas com agente extintor, tubulação, válvulas de controle e aspersores (esguichos).
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FOGO NO SOLO
A maior probabilidade de ocorrência de fogo no solo é durante a partida dos motores.
Para se combater o fogo a carga extintora deve ser aplicada nos pontos apropriados, por pessoas treinadas. 
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PRINCÍPIOS DE COMBUSTÃO
A combustão é uma reação química das substâncias combustíveis com o oxigênio do ar, produzindo calor. Ele pode ocorrer de duas maneiras: com ou sem chama. 
A chama é formada por material volátil combustível liberado pelo material que se queima, produzindo luz e calor.
O carvão queima sem chama porque não libera material volátil combustível.
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PONTO DE FULGOR E PONTO DE AUTO-INFLAMAÇÃO
Ponto de Fulgor:
O líquido produz vapores inflamáveis em condições de se inflamar, mas o fogo só ocorre se for provocado por uma chama, faísca ou fonte de calor.
Ponto de Auto-Inflamação:
O líquido está totalmente vaporizado e se inflama espontaneamente devido a própria temperatura.
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PRINCÍPIO DE COMBATE AO FOGO
Para um material se inflamar é preciso que existam 3 fatores:
Combustível
Oxigênio
Calor
Os dois principais métodos de extinção de fogo são o abafamento e o resfriamento.
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TIPOS DE INCÊNDIOS
Os incêndios são divididos em 4 classes:
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AGENTES EXTINTORES
Água – apaga por resfriamento os incêndios de classe A.
Espuma – apaga por abafamento incêndios de classe B. É de grande eficiência em incêndios aeronáuticos.
Pó Químico – apaga por abafamento incêndios de 
	 Classe B e C.
Pó Seco – apaga por abafamento incêndios de classe D.
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AGENTES EXTINTORES
Dióxido de Carbono (CO2 )
É recomendado para incêndios elétricos, porque não conduz eletricidade, afastando portanto o perigo de choques.
 Pode “queimar” a pele devido ao frio excessivo e causar asfixia em recintos fechados, apesar de não ser venoso. É o agente mais usado nos extintores fixos e portáteis à bordo, embora esteja sendo atualmente substituído por agentes mais modernos como o halon.
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OUTROS SISTEMAS
Sistema de Degelo e Anti-gelo
O gelo nas aeronaves acumula-se nas seguintes superfícies:
Bordo de ataque das asas e empenagem
Hélice
Pára-Brisas
Tubo de Pitot
Carburador
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PREVENÇÃO DE GELO
A prevenção não deve ser feita quando representar desperdício de energia (exemplo: bordo de ataques e hélices) ou de líquido anticongelante (Glycol). Nesses casos é preferível esperar o gelo se formar, e então acionar os sistemas de degelo.
Por outro lado, a prevenção deve ser feita no caso do ar quente do carburador e aquecimento elétrico do tubo de pitot e pára-brisas, sempre que o piloto julgar conveniente. Outra forma de prevenção é operacional: dentro do possível, evitar o vôo em áreas favoráveis ao acúmulo de gelo. 
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FORMAÇÃO DE GELO NO BORDO DE ATAQUE
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FORMAÇÃO DE GELO NO PÁRA-BRISAS
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DETECÇÃO DE GELO
Antes do vôo, a detecção deve ser feita através da inspeção visual, se a temperatura for inferior a 0˚C. Durante o vôo a inspeção é também visual, olhando através do pára-brisas e janelas.
Em operações abaixo de 0˚C, é realizado o “de-ice” da aeronave, que consiste em jatear a aeronave com vapor superaquecido e aplicação de solução de Glycol (Kilfrost, DF Plus, etc.).
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SISTEMA DE CALEFAÇÃO
É utilizado para aquecer o ar da cabine. Nos aviões leves, o ar é geralmente aquecido através do calor dos gases de escapamento, de modo idêntico ao aquecimento do ar do carburador. 
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SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO
É utilizado para diminuir a temperatura do ar da cabine. Em geral faz parte do sistema de ar condicionado.
Existem dois sistemas de refrigeração:
Refrigeração por ciclo a vapor
Refrigeração por ciclo a ar
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SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO
Refrigeração por ciclo a vapor - Este sistema é o mesmo dos refrigeradores domésticos. Seu funcionamento baseia-se no resfriamento provocado pela evaporação de um líquido como o Freon ou R134
Refrigeração por ciclo a ar – Encontrado nos grandes jatos comerciais. Utiliza-se de ar sangrado do compressor em um determinado estágio e atua em conjunto com válvulas de mistura para o ar externo.
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SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO
Este sistema tem a finalidade de manter uma pressão dentro da cabine adequada ao corpo humano em altitudes elevadas.
É a altitude na qual a pressão atmosférica equivale a que existe na cabine do avião.
* O sistema de pressurização permite a queda da pressão da cabine durante a subida do avião, porém nunca abaixo da pressão correspondente à altitude de 8000´ (valor geralmente adotado). Isso significa que a altitude da cabine aumenta durante a subida e estabiliza-se ao atingir 8000´.
ALTITUDE DA CABINE
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PRESSÃO DIFERENCIAL
É a diferença entre a pressão interna da cabine e a pressão atmosférica externa.
A pressão diferencial é nula no solo e aumenta durante a subida. Este aumento ocorre mesmo com a altitude da cabine estabilizada, devido a redução da pressão externa.
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FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO
A pressurização é efetuada através da insuflação de ar dentro da cabine. Os três componentes básicos do sistema são:
Controlador de pressurização
Válvula controladora de vazão
Compressor
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SISTEMA DE AR CONDICIONADO
É um sistema completo de controle ambiental da cabine, que compreende os seguintes sistemas:
Sistema de pressurização
Sistema de calefação
Sistema de refrigeração
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SISTEMA PNEUMÁTICO
É um sistema destinado a acionar componentes mecanicamente através da energia expansiva do ar sob pressão.
Ele á adotado mais raramente que o sistema hidráulico, mas pode substituí-lo para determinadas funções.
Pressões Utilizadas: As pressões são menores que no sistema hidráulico, mas podem atingir mais de 3000 PSI. Existem sistemas que operam com pressões menores, da ordem de 1000 PSI ou até mesmo 100 ou 150 PSI.
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COMPONENTES DO SISTEMA PNEUMÁTICO
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SISTEMA DE OXIGÊNIO
Este sistema tem a finalidade de suprir a falta de oxigênio aos ocupantes do avião nos vôos em altitude elevada. Nos aviões não pressurizados, seu uso é obrigatório e, nos aviões pressurizados é usado em situações de emergência.
Reguladores:
Fluxo contínuo
Fluxo por demanda
Máscara: 
É usada para respiração individual. A máscara deixa espaços abertos para permitir a diluição do oxigênio com o ar
Cilindros:
Alta pressão = verde (1600 PSI)
Baixa pressão = amarelo (450 PSI)
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SISTEMA DE ILUMINAÇÃO EXTERNA
A sinalização luminosa externa do avião é importante para a segurança do vôo. As luzes necessárias são:
-Luzes de navegação
-Luzes anti-colisão
-Farol de pouso
-Farol de táxi
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PILOTO AUTOMÁTICO
É um sistema destinado a manter o avião numa condição pré-estabelecida de vôo e efetuar determinadas manobras automaticamente.
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MECANISMO DE OPERAÇÃO DO PILOTO AUTOMÁTICO
As quatro partes básicas do piloto automático são:
	Controlador: Pode ser um pequeno painel onde o piloto introduz as condições desejadas (por exemplo, a altitude que deve ser mantida);
 Sensor: Envia sinais ao amplificador, informando uma dada posição de vôo (por exemplo, a altitude);
	Amplificador: É um dispositivo que verifica se a condição de vôo corresponde a condição desejada. Se houver desvio, envia uma ordem correção ao servo-atuador (por exemplo, mover o profundor para cima);
	Servo-Atuador: Executa a ordem de correção e envia ao amplificador um sinal indicando o deslocamento efetuado. 
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DISPOSITIVO DE SEGURANÇA DO PILOTO AUTOMÁTICO
Para evitar conseqüências graves de falhas no sistema, os comandos aplicados manualmente pelo piloto humano sempre sobrepujam os comandos do piloto automático e provocam o desacoplamento deste. Adicionalmente, o mau funcionamento pode ser detectado através das luzes indicadoras no controlador do piloto automático e também pela observação dos instrumentos normais de vôo e navegação (exemplo: variômetro, indicando continuamente uma descida, enquanto o piloto automático será programado para manter altitude constante). 
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MANUTENÇÃO
A manutenção tem como objetivo manter o avião em boas condições de funcionamento, de modo a garantir a segurança das operações.
Manutenção Corretiva: Serve para corrigir as deficiências depois que estas aparecem, por exemplo, o reparo num amortecedor com vazamento.
Manutenção Preventiva: Destinada a prevenir contra o aparecimento de falhas, por exemplo, a remoção do motor para revisão, depois de um determinado número de horas de funcionamento (TBO). 
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INSPEÇÃO
A inspeção é o serviço de manutenção mais simples e consiste em verificações visuais ou por outros meios imediatos, destinadas a detectar anormalidades. As inspeções classificam-se em inspeções de pré-vôo e inspeções periódicas.
 Inspeção de pré-voo: É a única que é de responsabilidade do piloto, e deve ser feita antes do vôo. Consiste em verificar as diversas partes do avião, cumprido um ´´check list``
Inspeções e Revisões Periódicas:
A manutenção preventiva compreende inspeções e revisões feitas em determinados períodos (geralmente baseados em números de horas de vôo). As revisões englobam a estrutura, motor, acessórios e demais componentes, os quais são desmontados para exame detalhado e substituição das partes em condições insatisfatórias.
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INSPEÇÃO DOS PNEUS
A verificação dos pneus faz parte da inspeção pré-voo:
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FALHAS ESTRUTURAIS
Os componentes estruturais e outras partes metálicas sujeitas a esforço normalmente falham aos poucos por fadiga, exceto em casos anormais como colisão, uso de peças não aprovadas, etc... O fabricante pode determinar o número de horas de vôo necessário para que uma rachadura microscópica atinja proporções críticas, estabelecendo então um período entre revisões inferior, para facilitar a sua detecção a tempo (isso demonstra o risco envolvido no descumprimento do programa de manutenção).
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FALHAS ESTRUTURAIS
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Conhecimentos Técnicos
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FALHAS ESTRUTURAIS - DETECÇÃO
“Magnaflux” ou processo de partículas magnéticas: Este é o processo mais utilizado em peças ferrosas magnetizáveis. A peça é magnetizada e banhada com um líquido contendo partículas ferrosas em suspensão. Estas se acumulam junto às rachaduras, tornando-as visíveis.
“Líquido Penetrante”: A rachadura é detectada através de um líquido penetrante de alta visibilidade.
“Zyglo” ou penetração fluorescente: A rachadura é revelada através de um líquido penetrante e fluorescente que brilha sob a luz de uma lâmpada ultravioleta.
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ZYGLO
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RAIOS-X E ULTRA SOM
São usados somente para detectar rachaduras internas numa peça ou estrutura.
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CODIFICAÇÃO DE TUBULAÇÕES
Os tubos utilizados nos diversos sistemas do avião podem ser codificados através de faixas coloridas, a fim de facilitar a identificação desses sistemas durante a manutenção. As cores são complementadas com um desenho codificado em preto e branco para evitar erros sob condição adversas de iluminação.
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MOTORES A REAÇÃO
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Difusão é o processo que permite aumentar a pressão de um fluido, aproveitando-se sua energia cinética (movimento), fazendo com isso, que aconteça uma diminuição da velocidade do fluido em escoamento. Assim a temperatura e a pressão aumentam.
Os motores a reação são regidos pelo ciclo de Brayton, e também se favorecem da Terceira Lei de Newton para seu funcionamento, onde toda ação corresponde a uma reação de mesma intensidade porém em sentido contrário.
PRINCÍPIO DA DIFUSÃO DE AR
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UNIDADES DE MEDIDA
Na relação tração e potência, para que possamos comparar a performance de dois motores, é necessário que suas grandezas físicas sejam medidas em unidades usuais. 
Nos motores a reação, utilizamos para medir a tração a libra-força (Lbf) e o quilograma-força (Kgf).
Para um motor a reação, a potência utilizada é função da velocidade de deslocamento (voo). Um motor a reação quando em funcionamento, mas estando parado, não desenvolverá potência porque a velocidade de deslocamento do avião é zero (nula).
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FATORES QUE INFLUENCIAM A TRAÇÃO
Pressão atmosférica
>Altitude <Densidade
Temperatura atmosférica
 >Temperatura <Densidade
Umidade relativa do ar
 <Umidade >Densidade
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Tração bruta – é devida a velocidade dos gases ocasionando um empuxo que é desenvolvido pelo motor, não se considerando no entanto a quantidade de movimento inicial da massa de ar.
Tração estática ou Empuxo estático – é a tração que o motor desenvolve sem no entanto desenvolver uma velocidade de translação.
Tração líquida – a tração efetiva que é desenvolvida pelo motor durante o voo, considerando-se contudo a quantidade de movimento inicial da massa de ar.
Tipos de tração
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TIPOS DE MOTORES A REAÇÃO:
MOTORES AEROTÉRMICOS
(ASPIRANTES DE AR)
MOTORES NÃO AEROTÉRMICOS
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Podemos classificar os motores aerotérmicos em subgrupos:
Estato-jato ou Estato-reator
Pulso-jato
Turbo-jato ou Jato-puro
Turbo-fan
Turbo-hélice
Turbo-eixo
Prop-fan
Turbo-estato
Turbo-foguete
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ESTATO-JATO OU ESTATO-REATOR
Trata-se de um motor de reação direta que não apresenta nenhuma peça móvel. Para entrar em funcionamento necessita estar em deslocamento (250 kt) para produzir impulso. Utilizado para impulsionar mísseis que são lançados por foguetes.
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PULSO-JATO
Também conhecido como motor intermitente, motor a jato ressonante ou tubo Schmidt-Argus. É constituído por uma tubulação e um sistema de válvulas que são mantidas fechadas pela ação de molas. Apresenta ciclo pulsativo de 50 pulsos por segundo. 
É caracterizado pelo som pulsativo e ensurdecedor. 
Apresenta consumo específico elevado.
Foi utilizado para impulsionar bombas na WWII.
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PULSO-JATO
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TURBO-JATO
São motores a jato cuja força propulsiva é obtida pelos gases do escapamento. Podem apresentar compressor simples ou duplo.
 Também são conhecidos como jato puro.
 Alguns dispõe de pós-combustor com o intuito de aumentar em 90% sua tração para as decolagens ao nível médio do mar.
São gastadores demasiados de combustível. 
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TURBO-JATO
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REATORES TURBO-FAN
São os mais utilizados na aviação comercial;
O fan produz de 30% a 75% da tração do motor; 
Oferecem maior economia de combustível e menor emissão de ruídos comparado aos outros tipos de motores;
O fan pode estar localizado na parte dianteira ou traseira;
Proporcionam maior aceleração da massa de ar comparado ao um turbo-jato;
Possuem razão de admissão de 5:1, ou seja, somente 20% é queimado no reator.
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REATORES TURBO-FAN
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REATORES TURBO-FAN
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REATORES TURBO-FAN
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REATOR TURBO-FAN GENERAL ELECTRIC
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TURBO-EIXO
São motores de reação mista, com princípio de funcionamento semelhante ao de um turbo-hélice. 
Possuem uma turbina livre, para acionar dispositivos que não sejam hélices.
Utilizados em helicópteros, trens, navios, automóveis e também nas APU’S
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TURBO-EIXO
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TURBO-EIXO
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PROP-FAN
São motores de reação que utilizam além da propulsão obtida com a descarga dos gases uma combinação de ventoinha não-carenada (unducted fan), com pás contra-rotativas.
Seu desenvolvimento fora abandonado em função de seu alto custo de manutenção e do desenvolvimento de novas gerações de motores turbo-fan.
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PROP-FAN
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PROP-FAN
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COMBINAÇÃO DE MOTORES – TURBO ESTATO-REATOR
Trata-se da combinação de um turbo-jato com um estato-reator. Voltada para voos de alta velocidade.
Até Mach 3.0 o turbo-jato cumpre seu papel, após esta velocidade um conjunto de aletas guia (IGV) se fecha e a passagem do ar admitido muda, para fazer um contorno dirigindo o ar por fora do compressor,câmara e turbina, direcionando diretamente para
o estabilizador de chamas,funcionando o motor como Estato-Reator.
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COMBINAÇÃO DE MOTORES – TURBO-FOGUETE
Trata-se da combinação de um turbo-jato acoplado a um reservatório de oxigênio para realizar a combustão. Estes motores são designados para operar em altitudes elevadas, onde os níveis de oxigênio são escassos e devido a este fato o motor emprega o comburente que carrega consigo para continuar em funcionamento.
Através da combustão do combustível (querosene) e do oxigênio,vindo dos reservatórios, a energia calorífica gerada faz acontecer uma irradiação para a seção quente.
O consumo de combustível é demasiadamente elevado. 
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Duto de admissão
Compressor de ar (alta e baixa)
Câmara de combustão
Turbina (alta e baixa)
Escapamento
COMPONENTES DOS MOTORES À REAÇÃO:
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COMPONENTES DOS MOTORES À REAÇÃO:
Para melhor entendimento, dividiremos o motor em estações e nomearemos suas respectivas partes anexadas às suas funções:
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SISTEMA DE INDUÇÃO
Proporcionar fluxo de ar relativamente livre de turbilhonamento para o motor;
Tem por finalidade captar e canalizar através de um duto apropriado o ar para o motor.
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Sistema de Indução – Formas de Entrada de Ar
Pitot
Simples Entrada
Dupla Entrada
Boca de Sino
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Utilizada em aviões de velocidades subsônicas;
Sua principal característica é o pequeno comprimento;
Eficiência comprometida em velocidades próximas à do som.
FORMA DE PITOT
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FORMA DE SIMPLES ENTRADA
Utilizada em motores de fluxo axial;
Perdas de energia de indução diretamente proporcionais ao tamanho do duto.
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FORMA DE SIMPLES ENTRADA
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FORMA DE DUPLA ENTRADA
Também é conhecida como entrada dividida;
É utilizada quando a arquitetura da aeronave exige formas específicas devido à sua finalidade (Caças de guerra);
Permite melhor difusão do ar.
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FORMA DE BOCA DE SINO
Utilizados exclusivamente em ensaios de certificação na bancada de testes;
Apresenta perdas desprezíveis devido ao seu formato;
É equipado com tela protetora para prevenir ingestão de partículas indesejadas durante os ensaios;
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SISTEMA DE INDUÇÃO
 FORMATO INTERNO DO DUTO
A forma do duto está ligada diretamente com a velocidade que a aeronave irá desenvolver;
Em aviões subsônicos encontramos bocal com forma divergente, afim de reduzir a velocidade do ar em vôo de cruzeiro para aumentar a pressão estática e total de admissão;
Em aviões supersônicos de velocidade não elevada encontramos duto convergente-divergente;
Aviões supersônicos de velocidades elevadas encontramos dutos de geometria variável.
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Duto com formato interno divergente(difusor subsônico)
Vento relativo
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Duto convergente-divergente (supersônico)
Vento relativo
Seção supersônica convergente
Seção subsônica divergente
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PROTEÇÃO DO DUTO DE ADMISSÃO
Devido a aspiração de grande massa de ar, há um risco de o motor admitir inadvertidamente objetos estranhos ou até pequenos animais;
Não é possível eliminar completamente a ingestão de corpos estranhos porém há sistemas destinados a minimizar esta ação;
Nos motores turbohélices utiliza-se o sistema de separador inercial (motor PT6);
Nos turbofans geralmente emprega-se destruidores de vortex.
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SEPARAÇÃO INERCIAL
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DESTRUIDOR DE VORTEX
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COMPRESSOR
Sua finalidade é aumentar o nível de energia do ar (comprimi-lo) recebido do duto de admissão, e entregar à câmara de combustão em quantidade (fluxo) e pressão adequadas.
Fator contribuinte para a eficiência do motor é a relação entre a pressão de ar de descarga pela pressão de admissão do mesmo (CDP / CIP);
Existem 2 tipos de compressores:
	- Axial
	- Centrífugo
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COMPRESSOR DE FLUXO AXIAL
O fluxo de ar flui numa direção paralela ao eixo do motor;
Possui alta taxa de compressão;
É constituído de:
	- Rotor
	- Estator
	- Pás diretoras
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ROTOR
É a parte “girante” do compressor;
É constituído por discos fixados entre si e ligados a um eixo;
Cada disco contém uma série de palhetas radialmente dispostas;
Sua função é gradualmente comprimir o ar no sentido paralelo ao eixo;
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ROTOR
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ESTATOR
É a parte “parada” do compressor;
É constituído por um conjunto de palhetas estacionárias, montadas radialmente na carcaça do compressor;
Tem a função de orientar o fluxo de ar, evitando assim a formação de turbilhonamento;
Recebem o nome de IGV na entrada do compressor (Inlet Guide Vane);
Podem ser móveis afim de eliminar possíveis turbilhonamentos - estol (VIGV).
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ESTATOR
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CONJUNTO MONTADO
Rotor
Estator
Conjunto montado
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COMPRESSOR DUPLO
Utilizado em motores com altas taxas de compressão;
Contribui para redução do consumo de combustível;
Divide-se em: Compressor de Baixa / Compressor de Alta
Compressor de Baixa: Regula o fluxo para o de Alta
Sua característica é possuir um eixo concêntrico para permitir independência de movimento dos compressores ligados às turbinas;
Se rotor tem palhetas mais curtas.
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COMPRESSOR DUPLO
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COMPRESSOR DE FLUXO CENTRÍFUGO
O fluxo de ar sofre uma mudança de direção, sendo perpendicular ao eixo do motor;
Possuem baixa taxa de compressão;
Fácil fabricação e menor custo industrial;
Empregados em motores de pequeno porte;
É constituído de:
	- Ventoinha
	- Difusor
	- Coletor
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VENTOINHA
É um disco de alumínio forjado, onde encontram-se dispostas radialmente as palhetas em um (simples) ou ambos os lados (dupla entrada);
Tem a função de captar o ar exterior e acelerá-lo por ação centrífuga;
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VENTOINHA
Entrada Dupla
Entrada Simples
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Conhecimentos Técnicos
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VENTOINHA CARENADA
Tratando-se de compressores centrífugos o de entrada singela é o mais utilizado.
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COMPRESSOR CENTRÍFUGO
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COMPRESSOR CENTRÍFUGO - DIFUSOR
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COMPRESSOR CENTRÍFUGO - VENTOINHA
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COMPRESSOR CENTRÍFUGO
Vantagens:
	- Maior Robustez
	- Maior facilidade de fabricação
	- Menor custo de fabricação
	- Maior vida útil
Desvantagens:
	- Grande área frontal
	- Menor eficiência
	- Não desenvolve grandes potências
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COMPRESSOR AXIAL
Vantagens:
	- Maior Eficiência
	- Menor área frontal
	- Menor arrasto
	- Maior taxa de compressão / 2x mais
	- Mais fácil para se detectar estol
Desvantagens:
	- Mais propício à formação de gelo
	- Manutenção mais cara
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ESTOL DO COMPRESSOR
É uma condição de funcionamento instável do compressor que provoca perda de rendimento, diminuição da taxa de compressão com conseqüente redução da pressão fornecida pelo compressor.
Ocorre devido ao fluxo de ar ao redor das palhetas sofrer turbilhonamento e com isso acarretar na interferência da continuidade do fluxo para o restante do motor.
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ESTOL DO COMPRESSOR - CAUSAS
 Formação de gelo no duto de admissão e nas IGV;
Manobra em voo;
Danos causados pela ingestão de pássaros;
A combinação sangria / variação do ângulo das pás do estator e IGV.
É caracterizado por forte som do tipo “bang-bang”;
Provoca aumento da temperatura da turbina, vibração e barulhos;
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ESTOL DO COMPRESSOR - CARACTERÍSTICAS
Aumento brusco da EGT e/ou flutuação da mesma;
Redução ou flutuação da RPM;
Redução ou diminuição da EPR;
Resposta fraca do motor (não acelera);
Fortes vibrações
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PROCEDIMENTOS PARA EVITAR ESTOL DE COMPRESSOR
 Sangria de ar de forma controlada através do compressor;
 Uso de estatores de ângulo variável (VIGV);
 Variação do bocal da área descarga;
 Redução da RPM do eixo compressor/turbina.
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ESTOL DO COMPRESSOR
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ESTOL DO COMPRESSOR
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ESTOL DO COMPRESSOR
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Câmara de combustão
 O compressor entrega o ar, com fluxo e pressão determinados à câmara, onde é processada e queimada a mistura.
Após a câmara, a mistura é entregue à turbina.
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Câmara de combustão
Qualidades de uma câmara
Queima integral da mistura
Manter o nível de eficiência elevado, não havendo tendência de extingui-la
Proporcionar a combustão unicamente na câmara
Evitar depósitos de “carvão”
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Câmara de combustão
25% do ar é queimado (ar primário)
75% do ar serve para resfriar (ar secundário)
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Câmara de combustão
Razão do fluxo de ar/combustível
40:1 a 80:1
Zona de mistura
5 a 20ft/s
Zona de combustão
100 a 200 ft/s
Zona de diluição
400 a 500 ft/s
A combustão deve ser completa, antes que o ar secundário entre na camisa, evitando o resfriamento da câmara
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Câmara de combustão
3 tipos
Caneca
Canular
Anular
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Câmara de combustão
Caneca
Usado em motores com compressores centrífugos
Somente 2 câmaras possuem velas de ignição (propagação da chama)
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Câmara de combustão
Caneca – Vantagens
Pequeno diâmetro com pouco peso
Estrutura robusta
Facilidade na inspeção ou manutenção, pois cada câmara pode ser removida individualmente.
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Câmara de combustão
Caneca – Desvantagem
Injetor de combustível no centro da caneca fazendo com que o ar de combustão tenha que vencer uma distância até atingir o combustível
Se uma das velas ficar defeituosa, uma parte da turbina poderá receber o ar com temperatura diferente, provocando distorção de palhetas, empenando-as.
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Câmara de combustão
Caneca – Desvantagem
Injetor de combustível no centro da caneca fazendo com que o ar de combustão tenha que vencer uma distância até atingir o combustível
Se uma das velas ficar defeituosa, uma parte da turbina poderá receber o ar com temperatura diferente, provocando distorção de palhetas, empenando-as.
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Câmara de combustão
Anular
Usada em motores com compressor axial
O combustível é injetado na extremidade anterior da camisa por uma série de injetores
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Câmara de combustão
Anular – Vantagens
Permite melhor mistura
Maior espaço e maior tempo para o combustível e ar se misturarem 
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Câmara de combustão
Anular – Desvantagem
Não pode ser desmontado sem que seja removido o motor do avião
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Câmara de combustão
Canular
Agrega as vantagens dos dois tipos anteriores
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Turbinas
Transforma a energia cinética dos gases em energia mecânica
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Turbinas
Vantagens
Poucas peças móveis, gerando poucos pontos a serem lubrificados e funcionando melhor em grandes velocidades
Dimensões não avantajadas
Pouca vibração
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Turbinas
Desvantagens
Relativamente demorado aproveitamento da energia calorífica para partida e tomada de potência
Ineficiente aproveitamento em baixas velocidades
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Turbinas
O tipo utilizado é o Axial
Estator 
Reator
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Turbinas
Tipos de turbina
Turbinas de impulso
Turbinas de reação
Turbinas de impulso-reação
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Turbinas
Turbina tipo impulso
A passagem entre as palhetas é convergente promovendo aceleração dos gases dirigidos contra as palhetas do rotor gerando uma força de impulso
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Turbinas
Turbina tipo reação
função do estator nesse caso é orientar os gases sem aceleração, sofrendo apenas
uma mudança de direção, com o propósito de melhor chegarem às pás do rotor onde são acelerados. A aceleração através do rotor provoca uma reação que os movimenta.
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Turbinas
Turbina tipo impulso-reação
Combinação equilibrada dos dois tipos anteriores.
Projeta-se as pontas das palhetas para o máximo de reação e as raízes das mesmas para impulso. 
Podem ser de estágios simples ou múltiplos.
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Refrigeração das Turbinas
Podem ser usados 3 métodos em conjunto ou separado:
Convecção
Impacto
Película de Ar.
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Refrigeração das Turbinas
Podem ser usados 3 métodos em conjunto ou separado:
Convecção
Impacto
Película de Ar.
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Escapamento
O sistema de escapamento tem por finalidade dirigir para atmosfera os gases da turbina livres de turbilhonamento com velocidade, pressão e densidade para a produção da tração e está dividido em 3 partes:
 - Cone
 - Duto 
 - Bocal de descarga
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Escapamento
Os gases da turbina devem ter velocidades de saída relativamente baixas que, na passagem pelo duto de descarga seja acelerado. 
A escolha da área do bocal é determinada pela temperatura dos gases na entrada da turbina, pela massa do fluxo gasoso e pela pressão e temperatura dos gases de descarga. Normalmente essas áreas não devem sofrer alteração a menos que haja determinação pelos fabricantes do motor 
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Escapamento
O formato aerodinâmico dos bocais dependem da velocidade de escape desses gases e podem ser:
Bocal Convergente (sub-sônico)‏
Bocal Convergente-Divergente (Super Sônico)
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Escapamento bocal convergente
Voos subsônicos
Velocidades dos gases mantidos subsônicos para evitar ondas de choque.
Área de saída fixa.
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Escapamento bocal convergente-divergente
Voos supersônicos 
Secção convergente mantém a velocidade subsônica até a junção onde a velocidade passa a ser sônica e na seção divergente é acelerada ainda mais (escoamento supersônico).
Maior tração quando quando a velocidade de saída dos gases exceder Mach 1.0, um eficiente ajuste permite valores de sapida superiores a Mach 2.0
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Escapamento bocal convergente-divergente
Bocais equipados com área variável capazes e modular dentro da faixa operacional do motor sendo controlado por comando ou automaticamente. 
Acionamento pode ser elétrico, hidráulico ou pneumático (mais usado)‏
Tipos de bocais variáveis: Cone, Pálbebras, Íris
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Escapamento bocal convergente-divergente
Permitem vantagens relativas de ruído, tração e economia de combustível. Devido ao peso e complexidade devem ser usados somente em motores de alto desempenho.
Bocais ficam abertos na decolagem (grande massa de ar maior tração) e fechado em cruzeiro (maior aceleração e empuxo)‏
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Escapamento bocal convergente-divergente
Permitem vantagens relativas de ruído, tração e economia de combustível. Devido ao peso e complexidade devem ser usados somente em motores de alto desempenho.
Bocais ficam abertos na decolagem (grande massa de ar maior tração) e fechado em cruzeiro (maior aceleração e empuxo)‏
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