09 - Hélices

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CAPÍTULO 19
hélices
Trojan (2ªGuerra Mundial)
Objetivo
Conhecer os tipos de hélices e entender seu funcionamento. 
Trojan (2ªGuerra Mundial)
Aviões à hélice
Paulistinha
Let 410
Caravan
Aviões
a
hélice
 O Paulistinha CAP-4 fabricado pela Companhia Aeronáutica Paulista, nos modelos CAP-4 e, posteriormente, pela Neiva no modelo P-56C, é considerado um dos aviões treinadores de maior sucesso no Brasil desde a década de 50, já tendo formado diversas gerações de pilotos de avião. Foi projetado com direção de Romeu Corsini da USP.
Aviões
a
hélice
 O Embraer EMB-120 Brasília é um avião turboélice bimotor pressurizado de alta-performance, desenvolvido pela fabricante brasileira Embraer.
 Com capacidade para 30 passageiros, foi um avião largamente adotado por companhias aéreas regionais norte-americanas e européias, nos anos 80 e 90.
 O Brasília está equipado com motores Pratt & Whitney dotados de hélices quadripás da marca Hamilton. Velocidade máxima de cruzeiro de 583 km/h e alcance de 1.482 km.
Aviões
a
hélice
 O Cessna 208 Caravan é um monomotor turbohélice de asa alta. É utilizado principalmente como utilitário, para o transporte de pessoas e de pequenas cargas. As versões especializadas em transporte de carga são conhecidas como Cargomaster . 
 Foi desenvolvido pela Cessna Aircraft Company. Normalmente, a aeronave transporta de 9 a 14 passageiros e um tripulante.
Aviões
a
hélice
 O LET-410 é um avião bimotor turboélice penta-pá, modelo Walter M601 E, com potência de 751 HP, fabricado pela Let Aircraft, da República Tcheca.
 A sua configuração de asas altas permite operações em pistas curtas. Com capacidade para 19 passageiros, o modelo é largamente utilizado em todo o mundo, principalmente nas rotas regionais.
Aviões
a
hélice
 O ATR-42 Aerospatiale é uma aeronave de médio-porte e propulsão turboélice combinada com asas altas, fabricada pela Avions de Transport Regional, utilizado principalmente pelas linhas aéreas regionais.
HÉLICE
Liga de alumínio – peso = 12 Kg
HÉLICE
Parte do grupo motopropulsor que produz tração
Transforma 
POTÊNCIA EFETIVA (Eixo da hélice)  POTÊNCIA ÚTIL (ou tratora)
Constituição da hélice
Partes da hélice
Cubo
Raiz
Ponta
Cubo
Raiz
Ponta
Cubo
Raiz
Constituição da hélice
Cada pá é dividida em estações (polegadas)
Estação 10 (suportar grandes esforços) 
grande espessura, Grande ângulo de torção
Estação 90
Pequena espessura, Pequeno ângulo de torção
Constituição da hélice
Uma das estações é adotada como 
“estação de referência”
Constituição da hélice
Uma das estações é adotada como 
“estação de referência” (nesse ponto é definido o ângulo da pá)
Ângulo de torção da pá diminui da raiz p/ ponta
Materiais
Geralmente ligas de alumínio.
Podem ser usados também madeira e plásticos reforçados com fibras.
Materiais
Hélices de madeira são utilizadas nos motores de menor potência.
Passo Teórico / Avanço e Recuo
Passo teórico ou Geométrico
Se o ar fosse sólido como a madeira a hélice avançaria uma determinada distância a cada rotação. Como o ar não é sólido a hélice sofre um escorregamento.
Passo Efetivo ou Avanço
O que realmente acontece pelo escorregamento da pá.
Recuo
Distância que a hélice deixou de avançar.
Passo teórico ou geométrico
Passo efetivo ou avanço
recuo
Tipos de hélices
Passo Fixo
Hélice Inteiriça com pás fixas.
Passo determinado pelo fabricante (hélice).
Melhor condição de decolagem.
Pior condição de cruzeiro e descida.
Tipos de hélices
Passo Ajustável
Ângulo da pá ajustado no solo.
Hélice removida e ajustada numa bancada com ferramentas e gabarito.
Tipos de hélices
Passo Variável (manual)
Passo variado pelo piloto em voo.
Hélices mais simples = 2 posições (passo máximo e passo mínimo).
Hélices mais complexas = ajuste contínuo.
Passo Variável (manual)
Mecanismo geralmente usa pressão de óleo para reduzir o passo e um contrapeso centrífugo para aumentá-lo.
Tipos de hélices
Passo Variável (automático)
Mais conhecido como:
Hélice de Passo Controlável ou
Hélice de Velocidade Constante
Funciona com velocidade constante. Permite alterar a potência sem alterar a velocidade de rotação (RPM), por isso o nome de velocidade constante.
Possui governador.
É automática.
Governador
Dispositivo que controla o passo da hélice
Rotação do motor aumenta
Governador aumenta o passo
Rotação do motor diminui
Governador diminui o passo
Tipos de hélices
Hélices Aeromáticas
Tem por princípio a utilização do ar comprimido para variar o passo.
Não chegaram a ser desenvolvidas.
Tipos de hélices
Hélices hidromáticas
Usadas na maioria dos aviões.
Hélices de passo controlável que utilizam a pressão do óleo lubrificante do motor para controlar o passo da hélice.
Hélices hidromáticas
Desde monomotores leves até quadrimotores turboélices.
O pistão e o cilindro hidráulico atuador encontram-se no cubo da hélice.
Tipos de hélices
Hélices Elétricas
Controladas por governador elétrico.
Passo variado por um mecanismo acionado por motor elétrico.
No passado governadores foram responsáveis por muitos acidentes de disparo da hélice.
Disparo de hélice
Falha que ocorre quando o passo diminui enquanto o motor desenvolve alta potência.
Resultando em aumento excessivo da rotação e desintegração da hélice.
Disparo de hélice
Este fato reduziu a aceitação desse tipo de governador, mas hoje foi aperfeiçoado e é utilizado em alguns aviões.
Passo bandeira
Passo bandeira = pá alinhada com o vento
Diminuir o arrasto quando o motor pára em voo.
Passo chato
Passo Chato
O ângulo da pá é nulo e o arrasto é máximo.
Provoca disparo se o motor estiver desenvolvendo potência.
Passo reverso
Passo Reverso
O ângulo da pá é negativo e a tração é invertida freando o avião.
Usado para reduzir a distância de pouso.
Passo normal ou de tração
Passo reverso ou tração invertida
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Objetivo
Conhecer os tipos de hélices e entender seu funcionamento. 
Trojan (2ªGuerra Mundial)