Seção 4 Proteção Contra Chuva e Gelo

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4 Proteção contra Chuva e Gelo 
 
 
Neste capítulo você vai estudar: 
 A diferença entre o sistema de De Ice e o sistema de Anti Ice que equipa as aeronaves atuais. 
 Como funcionamento básico dos sistemas de De Ice e Anti Ice pneumático e Anti Ice elétrico. 
 Quais são e como funcionam os principais sistemas de proteção contra chuva em pequenas e gran-
des aeronaves. 
 
4.1 Introdução 
 
Já é conhecido que condições atmosféricas adversas foram ou contribuíram para a ocorrência de 
acidentes ou incidentes aeronáuticos. Isso porque, em certas condições atmosféricas, pode ser for-
mar gelo nos aerofólios e nas tomadas de ar da aeronave. Em dias em que há umidade visível no ar, 
as temperaturas congelantes da atmosfera podem gerar camadas de gelo no bordo de ataque das 
asas, congelar sensores de indicação de velocidade e altimetria ocasionando em casos críticos ate a 
parada total do motor. 
Dois tipos de gelo encontrado em voo: o gelo claro (clear ice) e o gelo fino (rime ice), ambos 
tem um aspecto claro. O gelo claro é formado pelo residual de gotas de água na superfície da aero-
nave, que congelam com a queda da temperatura. Ele é difícil de ser removido sendo necessária a 
aplicação de equipamento anticongelante. O gelo fino forma uma camada fina e sólida sobre a asa, 
espalhando pela superfície da aeronave. Contudo, rapidamente dá início a formações mais protube-
rantes que perturbam o fluxo de ar reduzindo drasticamente a sustentação da aeronave. Ele é mais 
fácil de ser removido do que o gelo claro. 
A formação de gelo nas aeronaves pode produzir danos como a redução da sustentação da asa 
pela quebra da camada limite, desbalanceamento da aeronave pela formação de quantidades desi-
guais de gelo em cada uma das asas causando tendência de voo para um determinado lado, se for-
mado na admissão de ar dos motores turbofan podem funcionar como objetos estranhos que podem 
se desprender e danificarem partes internas do motor. Desta forma formação de gelo em voo pode 
causar condições de voo inseguras e devem ser removidas ou evitadas. 
 
Título: Seção 4 Proteção Contra Chuva e Gelo 
 
Autor: Luis Henrique Santos 
 
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Além do problema da formação de gelo ainda há as condições de chuva durante as aproxima-
ções. Elas reduzem a visibilidade do piloto durante os procedimentos de pouso, decolagem e taxi 
nos aeroportos. Assim, torna-se necessário a instalação de instrumentos como limpadores de para-
brisas, sistemas de defog e repelentes de chuva. Eles auxiliam os pilotos em seus procedimentos 
dentro destas condições climáticas. 
 
4.2 Sistema de De Ice Pneumático 
 
 O sistema de De Ice é caracterizado por desfazer o gelo depois de formado. Assim, após o 
gelo ser detectado por sensores instalados na parte externa da aeronave um computador recebe um 
sinal que ordena a abertura de uma válvula eletropneumática. Sua abertura libera fluxo de ar a pres-
são controlada para as botas pneumáticas (boots) instaladas nos bordos de ataque das asas e estabi-
lizadores. Elas inflam e desinflam quando vácuo é aplicado nas linhas. Este processo ocorre siste-
maticamente obedecendo a uma sequência que é controlada pelo próprio computador. Esta sequen-
cia é necessária para que não haja desbalanceamento nas superfícies da aeronave. A Figura 63 mos-
tra em detalhes um deice boot utilizado em aeronaves como o King Air C90, a ATR 42 e o Fokker 
50. A foto superior mostra o deice boot recolhido e a foto inferior o mostra inflado. As saliências 
são responsáveis por quebrar a camada de gelo que se forma sobre sua superfície. 
 
 
Figura 63: Deice boot em detalhes - . 
Fonte: The Aviation Maintenance Technician Handbook–Airframe, 2012. 
 
Veja na Figura 64. Ela mostra onde os deice boots estão instalados na aeronave modelo 
King Air C90. Observe que todos estão localizados nos bordos de ataque das asas e estabilizadores. 
Locais propícios á formação de gelo. A fonte pneumática é proveniente do próprio compressor do 
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motor a reação modelo PT-6. O sistema de De Ice é muito utilizado em aeronaves turbo hélices de 
baixa velocidade. 
 
 
 
 Figura 64: Localização dos componentes do sistema de Deice boot em uma aeronave King Air C90. 
Fonte: The Aviation Maintenance Technician Handbook–Airframe, 2012. 
 
4.3 Sistema de Anti Ice Pneumático 
 
Ao contrário do sistema de De Ice que remove o gelo após sua formação, o sistema de anti 
ice trabalha evitando a formação de gelo. Ele normalmente equipa os pequenos e grandes jatos que 
operam com motores turbofan e a fonte pneumática para sua operação é proveniente dos estágios de 
compressão destes motores. O sistema funciona como mostrado na Figura 65. 
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 Figura 65: Localização dos componentes do sistema de Deice boot em uma aeronave King Air C90. 
Fonte: The Aviation Maintenance Technician Handbook–Airframe, 2012. 
 
 O ar quente que é sangrado da seção de compressão do motor passa por válvulas onde sua 
pressão é regulada. No momento em que o sistema de anti ice e ligado o ar segue pelos dutos pneu-
máticos (pneumatic ducts) até as superfícies que devem ser aquecidas. Nelas, bicos aspersores 
(spray ducts) pulverizam o ar quente mantendo toda a superfície aquecida e livre da formação de 
gelo. Sensores térmicos (overheat thermal switch) são acionados caso a temperatura atinja valores 
elevados fechando as válvulas (control valves) que alimentam os dutos pneumáticos com ar. Essa 
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proteção previne danos estruturais à aeronave. A Figura 65 mostra um exemplo da asa de um 
Boeing 737, mas este mesmo sistema pode ser instalado nos estabilizadores e no bocal da entrada 
de ar do motor. 
 
4.4 Sistemas Anti Ice por Aquecimento Elétrico 
 
O aquecimento elétrico é feito por meio da dissipação de energia na forma de calor ao passar 
um fluxo de corrente em uma resistência elétrica. Ele pode ser encontrado em diversos componen-
tes instalados no lado externo da aeronave. Dentre eles, os tubos de pitot que são responsáveis pela 
indicação de velocidade, as tomadas estáticas que são os sensores responsáveis pela indicação de 
altimetria e sensores dos ângulos de ataque (AOA) que enviam informação de ângulo limite de voo. 
Além deste ainda há aquecimento elétrico nos para-brisas de diversos modelos de aeronaves, portas 
e bordo de ataque dos estabilizadores. 
A Figura 66 mostra alguns dos sensores que foram abordados no paragrafo anterior. Ela 
também apresenta os sensores de detecção de gelo que auxilia envia o alerta para o piloto sobre a 
probabilidade de formação de gelo nas superfícies da aeronave deixando diversos sistemas da aero-
nave em alerta. 
 
Figura 66: Localização dos principais sensores aquecidos por meio elétrico nas aeronaves . 
Fonte: The Aviation Maintenance Technician Handbook–Airframe, 2012. 
Os circuitos de aquecimento são normalmente muito parecidos entre si possuindo um com-
ponente de proteção, reles, condutores, resistores, disjuntores e uma caixa de controle. A Figura 66 
mostra a construção de um para-brisa e seu circuito de aquecimento. Nota-se que em sua construção 
ele recebe três camadas de vidro (glass ply) onde são colocadas duas mantas condutivas por onde 
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passa acorrente elétrica (vinyl plies). Elas são responsáveis pelo aquecimento. No que diz respeito 
ao funcionamento do sistema de aquecimento, a caixa de controle (temperature controller) é res-
ponsável por controlar, por meio do termostato (T) que esta localizado nas vinyl plies, a temperatura 
de aquecimento. Caso esta temperatura ultrapasse o limiteoperacional do para-brisa a caixa de con-
trole envia um sinal para o rele abrindo o circuito elétrico e desligando o aquecimento. Após o des-
ligamento, a temperatura cairá e o circuito elétrico retomará o seu funcionamento normal reativando 
o aquecimento. 
 
 
 
Figura 66: Sistema automático de aquecimento elétrico dos para-brisas de uma aeronave. 
Fonte: The Aviation Maintenance Technician Handbook–Airframe, 2012. 
 
A Figura 67 mostra outra aplicação para o sistema de aquecimento elétrico em aeronaves de 
grande porte. O aquecimento do sistema de distribuição e drenagem de água dos toaletes. Eles são 
muito importantes para evitarem que a água congele nos tubos nas elevadas altitudes. O funciona-
mento é muito semelhante ao sistema dos para-brisas. 
 
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Figura 67: Aquecimento elétrico do sistema de água potável de aeronaves de grande porte – jatos comerciais. 
Fonte: The Aviation Maintenance Technician Handbook–Airframe, 2012. 
 
Nota interessante: No capítulo 3 foram apresentadas a formas de localização de componentes na aeronave. Agora, 
observe a figura 67 e aplique o que você aprendeu. Tente interpretar e identificar a localização dos componentes do 
aquecimento do sistema de água potável da aeronave em questão. Por exemplo: Em qual estação e em qual water 
line esta localizado o Remote temp sensor instalado na LBL80? 
 
4.5 Proteção Contra Chuva 
 Assim como os automóveis as aeronaves também utilizam limpadores de para-brisas para 
melhorar a visibilidade durante as aproximações para pousos, taxis e decolagens. Os mecanismos 
dos limpadores são simples, podendo variar entre a palheta de borracha, o jato de ar quente ou a 
aplicação de um produto denominado rain repelent ou repelente de chuva. 
 O mecanismo que possui a palheta de borracha instalada se assemelha muito a de um auto-
móvel. Ele é composto de um motor elétrico que recebe o comando de uma chave de três posições: 
baixa velocidade (low), alta velocidade (high), e estacionado (park). A palheta é ajustada com uma 
determinada tensão para que fique bem posicionada ao para-brisa, não se deslocando com o impacto 
do ar durante o voo e atrapalhando a visão dos pilotos durante o voo. A Figura 68 mostra o sistema 
de windshield wiper ou como é conhecido os limpadores de para-brisas no Boeing 737. Existem 
dois instalados, um para o lado do piloto e outro para o copiloto. 
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Figura 68: Sistema de limpadores de para-brisas do Boeing 737. 
Fonte: The Aviation Maintenance Technician Handbook–Airframe, 2012. 
 
Outro sistema muito utilizado em pequenos jatos como o Learjet e o Citation é o sistema de 
fog, frost e ice control dos para-brisas. Ele se resume na aplicação de ar quente sangrado dos moto-
res na superfície externa dos para-brisas. A Figura 69 mostra parte do sistema em questão. Depois 
de ter sua pressão regulada, o ar sangrado dos motores e espalhado nos para-brisas por meio dos 
conjuntos de bicos instalados na seção do nariz da aeronave (nozzle assembly). Este jato de ar atua 
evitando a formação de gelo e eliminado as gotas de chuva que atingem o para-brisa durante o voo. 
Assim como os demais este sistema também possui proteção de sobre aquecimento para prevenir 
danos às partes da aeronave que estejam em contato com o ar quente. 
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Figura 68: Sistema de Defog utilizado em jatos como o Citation e o Learjet. 
Fonte: The Aviation Maintenance Technician Handbook–Airframe, 2012. 
 
 O repelente de chuva ou rain repelente como é conhecido é outra forma de ação contra a 
baixa visibilidade causada pelo mau tempo. O sistema é composto de um cilindro instalado nor-
malmente na cabine de comando da aeronave que contém um agente químico pressurizado em seu 
interior. Este agente, quando aplicado sobre a superfície dos para-brisas cria uma camada fina e 
transparente, que age na água aglutinando suas moléculas semelhantes ao mercúrio. As peque nas 
bolhas são facilmente removidas pelo ar de impacto durante o voo mantendo os para-brisas limpos. 
Este sistema permite a aplicação do agente químico por meio da abertura de uma válvula elétrica 
que é acionada em um painel na cabine do piloto. A Figura 69 mostra detalhes deste sistema. Pode 
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se ver o cilindro pressurizado que contem o agente químico (pressurized can) e a válvula elétrica 
que libera o agente (shutoff valve). 
 
 
Figura 69: Sistema de repelente de chuva - Rain Repellent. 
Fonte: The Aviation Maintenance Technician Handbook–Airframe, 2012. 
Bibliografia Básica 
U.S DEPARTMENT OF TRANSPORTATION; FEDERAL AVIATION ADMINISTRATION. 
Aviation Maintenance Technician Handbook, Vol. 1 and Vol.2 - 2012. 
MOIR, Ian; SEABRIDGE Allan. Aircraft Systems: Mechanical, Electrical, and Avionics Subsys-
tems Integration. In:_____. Third Edition, 2008 John Wiley & Sons. 
ROSKAM, J., Airplane design, parts I-VIII, Roskam Aviation and Engineering Corporation, Ot-
towa, Kansas, 1985; Raymer, D.P., Aircraft design: a conceptual approach, AIAA educational se-
ries, Washington DC, 1989. 
Bibliografia Complementar 
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design. Springer : London, 2009. 
WU, H. et al. Methods to reduce direct maintenance cost for commercial aircraft. Aircraft Engineer-
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JENKINSON, R. Lloyd; SIMPKIN, Paul; RHODES, Darren. Civil Jet Aircraft Design. In:______. 
1. ed. Great Britain in 1999 by Arnold, Hodder Headline Group, 338 Euston Road, London.