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NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 1 “Estudar é o meio mais próximo de enxergar o futuro, o binóculo dos seus sonhos.” NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 2 AVIAÇÃO CIVIL MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO DECOLANDO SONHOS DISCIPLINA: CONHECIMENTOS BÁSICOS SOBRE AERONAVES CONHECIMENTOS TÉCNICOS DE AERONAVES CRONOGRAMA DE ESTUDOS PARA BANCA ANAC CONFORME MCA5811 (MANUAL DO CURSO DE COMISSÁRIO DE VÔO – ANAC) Montagem e edição: Josué Gomes de Faria NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 3 MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE BORDO DISCIPLINA: CONHECIMENTOS BÁSICOS SOBRE AERONAVES MCA5811 – Manual do Curso Comissário de bordo - 7.3.6 Área curricular: Técnica Ementa : • Conhecimentos técnicos sobre aeronaves. CONHECIMENTOS TÉCNICOS SOBRE AERONAVES OBJETIVOS ESPECÍFICOS DA PROVA • Definir aeronave segundo o Art. 106 do Código Brasileiro de Aeronáutica (CBA). • Definir aeródino. • Definir aeróstato. • Definir fuselagem. • Classificar as fuselagens quanto ao tipo de estrutura. • Relacionar cada tipo de fuselagem com suas respectivas características principais. • Identificar cada tipo de fuselagem. • Definir empenagem. • Identificar cada um dos componentes da empenagem. • Identificar a empenagem na estrutura da aeronave. • Definir grupo motopropulsor. • Classificar as aeronaves quanto ao número de motores. • Identificar as aeronaves pelo número de motores. • Classificar as aeronaves quanto ao tipo de motor. • Identificar as características principais das aeronaves com motores convencionais. • Identificar as características principais da aeronave turbojato, da aeronave turbofan e da aeronave turboélice. • Definir trem de pouso. • Classificar os trens de pouso quanto ao tipo de superfície de operação. • Identificar trem de pouso litoplano. • Identificar trem de pouso hidroplano. • Identificar trem de pouso anfíbio. • Classificar os trens de pouso quanto à fixação. • Identificar trem de pouso fixo. • Identificar trem de pouso retrátil. • Identificar trem de pouso escamoteável. • Classificar os trens de pouso quanto à posição da roda auxiliar (bequilha). • Identificar trem de pouso convencional. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 4 • Identificar trem de pouso triciclo. • Definir asa da aeronave. • Identificar cada um dos componentes da asa. • Definir envergadura da asa. • Classificar as aeronaves quanto ao número de planos da asa. • Identificar aeronave monoplana. • Identificar aeronave biplana. • Identificar aeronave triplana. • Classificar as aeronaves quanto à posição da asa em relação à fuselagem. • Identificar aeronave de asa baixa. • Identificar aeronave de asa média. • Identificar aeronave de asa alta. • Identificar aeronave de asa parassol. • Classificar as aeronaves quanto à fixação da asa na fuselagem. • Identificar aeronave com asa semicantilever. • Identificar aeronave com asa cantilever. • Definir superfícies de comando primárias. • Relacionar cada tipo de superfície de comando primária com suas respectivas características principais. • Identificar, nas aeronaves, cada tipo de superfície de comando primária. • Definir superfícies de comando secundárias. • Relacionar cada tipo de superfície de comando secundária com suas respectivas características principais. • Identificar, nas aeronaves, cada tipo de superfície de comando secundária. SUBUNIDADES DE ESTUDOS PARA PROVA 1.1 Aeronave – Definição conforme o Art. 106 do Código Brasileiro de Aeronáutica (CBA) (revisão) 1.2 Aeródino e aeróstato – Definições 1.3 Principais componentes estruturais da aeronave 1.3.1 Fuselagem 1.3.1.1 Definição 1.3.1.2 Classificação quanto aotipo de estrutura: longarina ou tubular, monocoque e semi-monocoque – Características principais de cada uma. 1.3.2 Empenagem 1.3.2.1 Definição 1.3.2.2 Componentes 1.3.2.2.1 Superfície horizontal: estabilizador horizontal e leme de profundidade (profundor) 1.3.2.2.2 Superfície vertical: estabilizador vertical (deriva) e leme de direção (leme) 1.3.3 Grupo motopropulsor NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 5 1.3.3.1 Definição 1.3.3.2 Classificação da aeronave quanto ao número de motores: monomotora e multimotora 1.3.3.3 Classificação da aeronave quanto ao tipo de motor 1.3.3.3.1 Aeronaves com motores convencionais – Características principais 1.3.3.3.2 Aeronaves com motores a reação: turbojato, turbofan e turboélice – Características principais 1.3.4 Trem de pouso 1.3.4.1 Definição 1.3.4.2 Classificação quanto ao tipo de superfície de operação: litoplano, hidroplano e anfíbio 1.3.4.3 Classificação quanto à fixação: fixo, retrátil e escamoteável 1.3.4.4 Classificação quanto à posição da roda auxiliar (bequilha): convencional e triciclo 1.3.5 Asa 1.3.5.1 Definição 1.3.5.2 Componentes: extradorso (dorso), intradorso (ventre), bordo de ataque, bordo de fuga, raiz da asa, ponta de asa 1.3.5.3 Envergadura – Definição 1.3.5.4 Classificação da aeronavequanto ao número de planos da asa: monoplana, biplana e triplana 1.3.5.5 Classificação da aeronavequanto à posição da asa em relação à fuselagem: de asa baixa, de asa média, de asa alta e de asa parassol 1.3.5.6 Classificação da aeronave quanto à fixação da asa na fuselagem: com asa semicantilever e com asa cantilever 1.4 Superfícies de comando primárias 1.4.1 Definição 1.4.2 Tipos: ailerons, profundor e leme – Características principais de cada tipo 1.5 Superfícies de comando secundárias 1.5.1 Definição 1.5.2 Tipos: compensadores, hipersustentadores e spoilers– Características principais de cada tipo 1.5.2.1 Tipos de hipersustentadores: flapes, stats e slots – Características principais de cada tipo OBS.: Observem onde estão marcados sublinhados, pois são dicas de prova NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 6 CONHECIMENTOS BÁSICOS DE AERONAVES INTRODUÇÃO Estudos de conhecimentos básicos de aeronaves voltadas para formação do Comissário de Vôo, das Partes das aeronaves, classificações, motores, sistemas, das formas das aeronaves, alojamento de componentes e suas diferentes partes destinadas a cumprir a cada uma determinada função. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 7 CONHECIMENTOS TÉCNICOS DE AERONAVES Definição de Aeronave A Definição conforme o Art. 106 do Código Brasileiro de Aeronáutica (CBA) LEI Nº 7.565, DE 19 DE DEZEMBRO DE 1986. Considera- se aeronave todo aparelho manobrável em vôo, que possa sustentar-se e circular no espaço aéreo, mediante reações aerodinâmicas,apto a transportar pessoas ou coisas. O que estudar? 1 - Definição de Aeronave conforme o Art. 106 CLASSIFICAÇÃO DAS AERONAVES As aeronaves são classificadas como aparelhos mais leves que o ar e os mais pesados que o ar e dividem-se em duas categorias: Aeróstatos e Aeródinos. AERÓSTATOS Aeróstatos é o nome dado às aeronaves mais leves que o ar. Elas se sustentam no ar baseados no Princípio de Arquimedes: "Todocorpo mergulhado num fluido (líquido ou gás) sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima (empuxo), cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo". Basicamente existem dois tipos de aeróstatos – Balões e Dirigíveis Aerodinos Aeróstatos NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 8 Os Balões são aeróstatos que não possuem propulsão própria, eles permanecem no ar, devido à sua flutuabilidade. Um balão viaja impulsionado pelo vento consoante a sua direção e intensidade. Existem balões de vôo livre, em que a deslocação é feita através da impulsão externa das correntes atmosféricas, e balões cativos que não se deslocam estando permanente presos ao solo. Há três tipos principais de balões: Balões de ar quente: obtêm seu poder de flutuação através do aquecimento do ar em temperatura ambiente. Eles são os tipos de balões mais comuns atualmente. Balão a gás: são balões enchidos com um gás não aquecido tal como Hidrogênio, Hélio, Amônia e Gás de carvão. Balões de Rozier: utilizam ambos gases aquecidos e não aquecidos para subir. O mais comum uso moderno desse tipo de balão é em recordes de vôos a longa distância tais como as recentes circunavegações em balões. Um balão de ar quente Logo, quando o piloto de um balão aciona o queimador aquece o ar que está dentro do balão. Como a densidade deste ar aquecido fica menor que a do ar ao redor, fora do balão, isto gera um empuxo, que é uma força para cima, a qual sustenta o balão. Esta sustentação gerada é dita ESTÁTICA, por isto são chamados Aeróstatos (ar + statos, de estático). NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 9 Os Dirigíveis são aeróstatos com propulsão própria, sustentam-se através de uma grande cavidade que é preenchida com um gás menos denso que o ar atmosférico, como por exemplo, o gás hélio ou mesmo o inflamável gás hidrogênio. Antigamente eram chamados de "balões dirigíveis", da palavra dirigible, significando "controlável" ou "navegável". Isso foi resumido para "dirigível" e com o passar do tempo esse termo continuou sendo usado. Os balões Distinguem-se de um dirigível, pois os dirigíveis que também é uma aeronave flutuante, possuem meios mecânicos de propulsão e direção através de um leme. Os dirigíveis usam gás represado em compartimentos, com densidade menor que o ar ao redor, que elevam uma cabine de tripulantes e/ou passageiros, com maior dirigibilidade que o balão, pois além de subir e descer pode mudar de direção utilizando um leme de direção e possuem motor para os deslocamentos a frente. Os dirigíveis são divididos em: Dirigíveis rígidos - Totalmente construído com estruturas rígidas, mantendo assim seu formato com ou sem gás no seu interior. Dirigíveis semi-rígidos - a forma deste dirigível é mantida pelo invólucro de bolsa de gás e parte por uma amarração que reforça esta bolsa longitudinalmente. Dirigíveis não rígidos - a forma deste dirigível é mantida pelo invólucro de bolsa de gás. O que estudar? 1 – Definição de aeróstato AERÓSTATOS - são os balões e dirigíveis - são aeronaves mais leves que o ar baseados no principio de Arquimedes (que vamos estudar em teoria de vôo, pois desse principio que vem o conceito de empuxo) Os dirigíveis possuem propulsão própria e um leme de direção. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 10 AERÓDINOS Aeródinos são aeronaves mais pesadas que o ar e que voam baseadas na 3ª Lei de Newton: “A toda ação imposta a um corpo, corresponde a uma reação de igual intensidade e direção, porém no sentido oposto” e no princípio de Bernoulli: “Em um fluido em movimento, quando a velocidade aumenta, a pressão estática diminui”. Alguns Exemplos de aeródinos são: Autogiro (ou girocóptero) Avião (ou aeroplano) Avrocar - projeto de um aeródino circular desenvolvido pelo Canadá durante a Guerra Fria a pedido do governo dos Estados Unidos da América. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 11 Convertiplano – Helicóptero- avião - é um aeródino motopropulsor híbrido que, por ser dotado de asas fixas e também de asas rotativas, é capaz de assumir uma "configuração de helicóptero" (para obter sustentação nas asas rotativas) e também converter-se a uma "configuração de avião" (para obter sustentação nas asas fixas). As asas rotativas são acionadas por motores. - Bell Boeing V-22 Osprey Ecranoplano - foi projetado para movimentar-se voando a poucos metros de altura sobre uma superfície plana, geralmente aquática, sem ser detectado pelos radares inimigos, aproveitando o chamado efeito solo. Helicóptero Motoplanador Ornitóptero Planador Exemplos de Aerodinos O que devo estudar? 1 - Definição de Aerodinos Aerodinos são aeronaves mais pesadas que o ar e que voam baseadas na 3ª Lei de Newton e no princípio de Bernoulli NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 12 ESTRUTURAS DE AERONAVES Em estruturas de aeronave de asa fixa é divido em cinco partes principais - fuselagem, asas, estabilizadores, superfícies de controle e trem de pouso, mas também existem vários sistemas e dispositivos. A fuselagem de helicóptero consiste da célula, rotor principal e caixa de engrenagens de redução (gearbox), rotor de cauda (em helicópteros com apenas um rotor principal) e trem de pouso. Estrutura de Aeronave asa fixa Estrutura de aeronave asa rotativa: helicóptero FUSELAGEM A fuselagem é a estrutura principal ou o corpo da aeronave. Ela provê espaço para a carga, controles, acessórios, passageiros e outros equipamentos. Em aeronaves monomotoras é a fuselagem que também abriga o motor. Em aeronaves multi-motoras os motores podem estar embutidos na fuselagem, podem estar fixados à fuselagem ou suspensos pelas asas. Elas variam, principalmente NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 13 em tamanho e arranjo dos diferentes compartimentos. O que devo estudar? 1 - Definição de fuselagem: A fuselagem é a estrutura principal ou o corpo da aeronave.Ela provê espaço para a carga, controles, acessórios, passageiros e outros equipamentos. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TIPO DE FUSELAGEM Existem 3 tipos gerais de construção de fuselagens: treliça ou tubular, monocoque e semi monocoque. FUSELAGEM TRELIÇA OU TUBULAR A fuselagem treliça ou tubular consiste de uma armação rígida feita de membros como vigas, montantes e barras que resistem à deformação gerada pelas cargas aplicadas de estresses estruturais. Aeronave com fuselagem tubular paulistinha Neiva P-56 Em modo mais simples é feita por tubos de aços soldados, que podem conter cabos de aços esticados para suportar o esforço de tração. A fuselagem tipo treliça é geralmente revestidas por telas Estrutura de uma aeronave com fuselagem treliça/ tubular NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 14 FUSELAGEM MONOCOQUE A fuselagem tipo monocoque (revestimento trabalhante), baseia- se largamente na resistência do revestimento para suportar os estresses primários. Lança mão de perfis, cavernas e paredes para dar formato à fuselagem, porém é o revestimento que suporta os estresses primários. Sendo então Composta por anéis (os anéis dão o formato de cavernas) e revestimento externo (placas de alumínio). Uma vez que não há esteios ou estais e longarinas, o revestimento deve ser forte o bastante para manter a fuselagem rígida. Sendo assim, o maior problema envolvido na construção monocoque é manter uma resistência suficiente, mantendo o peso dentro de limites aceitáveis. Para superar o problema resistência/peso da construção monocoque, uma modificação denominada semi-monocoque foi desenvolvida. Em adição aos perfis, cavernas e paredes, a construção semi-monocoque possui membros longitudinais que reforçam o revestimento, longarinas. A célula reforçada é revestida por uma estrutura completa demembros estruturais. Aeronave com fuselagem monocoque -Yakoklev Yak6 FUSELAGEM SEMI- MONOCOQUE A fuselagem semi-monocoque é construída primariamente de ligas de alumínio e magnésio, apesar de encontrarmos aço e titânio em áreas expostas a altas temperaturas. As vigas de reforço são menores e mais leves que as longarinas e servem como preenchimentos. É composta por cavernas (As cavernas são anéis metálicos que dão formato aerodinâmico à NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 15 fuselagem), longarinas e revestimento metalico. Elas possuem alguma rigidez, mas são principalmente usadas para dar forma e para fixar o revestimento. As fortes e pesadas longarinas prendem as paredes e as falsas nervuras, e estas, por sua vez, prendem as vigas de reforço. Tudo isso junto forma a estrutura rígida da fuselagem. Há inúmeras vantagens em se usar uma fuselagem semi-monocoque. As paredes, cavernas, vigas de reforço e longarinas facilitam o desenho e a construção de uma fuselagem aerodinâmica, e aumentam a resistência e rigidez da estrutura. A principal vantagem, contudo, reside no fato de que ela não depende de uns poucos membros para resistência e rigidez. Isso significa que uma fuselagem semi- monocoque, devido a sua construção, pode suportar danos consideráveis e ainda ser forte o suficiente para se manter unida. O revestimento metálico é rebitado às longarinas, paredes e outros membros estruturais, e suporta parte do esforço. Por isso é empregada nas aeronaves atualmente. Parte fuselagem Boeing 787 Dreamliner O que devo estudar? 1- Definição de fuselagem; 2 - Relacionar cada tipo de fuselagem com suas respectivas características principal; 3 - Identificar cada tipo de fuselagem; NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 16 4 - Classificação quanto ao tipo de estrutura: treliça ou tubular, monocoque e semi-monocoque – Características principais de cada uma: A fuselagem treliça ou tubular é feita de tubos de aços soldados e revestida por tela. A fuselagem tipo monocoque é composta por anéis (os anéis dão o formato de cavernas) e revestimento externo (placas de alumínio). A fuselagem semi-monocoque é composta por cavernas (As cavernas são anéis metálicos que dão formato aerodinâmico à fuselagem), longarinas e revestimento metálico. A diferença da Semi-monocoque para a monocoque é as longarinas, a monoque não possui longarinas Toda vez que você ver a palavra “SEMI” significa reforço, suporte ou montante: Semi-monocoque( fuselagem reforçada, que no caso reforçadas pelas longarinas) EMPENAGEM A empenagem é a parte da estrutura da aeronave na parte terminal da fuselagem, região traseira da aeronave. Ela é constituída por dois estabilizadores cujo objetivo é estabilizar a aeronave tanto vertical como horizontalmente, ou seja, sendo ela responsável pela estabilidade longitudinal e direcional do avião. O estabilizador vertical na qual contém o leme de direção que orienta a aeronave para a esquerda ou direita e o estabilizador horizontal que contem o profundor ou leme de profundidade na qual controla o movimento de subida ou descida da aeronave. ESTABILIZADOR VERTICAL O estabilizador vertical tem a função de estabilizar a aeronave verticalmente, nela esta fixada o leme de direção que é uma estrutura móvel que controla o movimento da aeronave para a esquerda ou direita. O controle deste estabilizador é efetuado pelo piloto através dos pedais situados debaixo do painel de instrumentos (cockipt). NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 17 ESTABILIZADOR HORIZONTAL O estabilizador horizontal tem a função de estabilizar a aeronave horizontalmente, nele esta fixado o profundor ou leme de profundidade, e controla o movimento do avião para cima ou para baixo, ou a sua subida ou descida (Cabrar ou Picar). O controle deste estabilizador é efetuado empurrando (movimento de descida do avião), ou puxando (movimento de subida do avião), a manche. TIPOS DE EMPENAGEM Quanto ao tipo ou classificação de empenagens são: Convencional em “T”. – em cruz ou cruciforme em “V”. – em “V” invertidO - Butterfly. Dupla Empenagem convencional: Onde os estabilizadores horizontais então na parte final da fuselagem e o estabilizador vertical localiza-se na fuselagem. Empenagem T: Esta empenagem em forma de T onde os estabilizadores horizontais estão na parte superior do estabilizador vertical. Empenagem V: Esta empenagem é um pouco mais complicada de todas. Existe um estabilizador vertical e uma horizontal distinta, em vez disso, há duas superfícies de controle dispostos em forma de um V e o ângulo em queestas superfícies são decompostos permitindo-lhes as forças aerodinâmicas de modo que a sua resultante são equivalentes aos gerada por um leme e um de profundidade. Essas superfícies podem ser comandadas, ambas para baixo ou para cima, ao mesmo tempo. Quando utilizadas dessa forma, o resultado é o mesmo que seria obtido com qualquer outro tipo de profundor. Esse comando é executado através do manche. Esse tipo de empenagem são chamados tecnicamente de "ruddervators" e podem ser comandado em sentidos NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 18 opostos um ao outro, empurrando - o pedal do leme direito ou esquerdo. Se o pedal do leme direito for empurrado, a superfície direita se move para baixo e a esquerda para cima. Isso produz um movimento de rotação que moverá o nariz da aeronave para a direita ou esquerda. Empenagem Dupla - A cauda dupla normalmente é utilizada como forma de se posicionar o estabilizador vertical fora da esteira de vórtices principalmente em elevados ângulos de ataque. LEME DE DIREÇÃO O leme é um dispositivo de controle de direção de embarcações ou aeronaves. O princípio de funcionamento consiste em desviar o fluxo do fluido, seja água no caso de navios e ar no caso de aeronaves, de modo a que através de um par ação/reação conseguir girar o navio ou aeronave para a posição pretendida. Sendo a empenagem com função de estabilizar a Aeronave e Além da importância enorme dos estabilizadores, o leme de direção também tem o seu papel fundamental para que esse vôo esteja estabilizado com a função de dar direção a aeronave e ao vôo. O leme esta fixado na parte posterior do estabilizador vertical. Sendo comandado por pedais, que ao pisar no pedal direito, o avião vira para a direita e vice-versa. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 19 Este comando é responsável pelo movimento em torno do eixo vertical (movimento de guinada). Ao pisar no pedal esquerdo, aeronave vira para a esquerda Ao pisar no pedal direito, a aeronave vira para a direita NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 20 LEME DE PROFUNDIDADE OU PROFUNDOR O profundor ou leme de profundidade é uma superfície de controle de vôo móvel horizontal existente na extremidade traseira da cauda dos aviões, responsável pelo movimento do avião sobre seu eixo lateral, aumentando ou diminuindo o ângulo de ataque da aeronave. Este comando é responsável pelo movimento para frente e para trás do manche que atua no eixo lateral da aeronave inclinado o nariz desta para baixo, movimento de picar; e para cima, movimento de cabrar respectivamente. Os movimentos sobre o eixo lateral da aeronave são denominados arfagem. As superfícies aerodinâmicas que atuam para execução deste movimento são os profundores (lemes de profundidade), localizados no bordo de fuga do estabilizador horizontal. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 21 Empurrando o manche o nariz gira para baixo - Picar Puxando o manche o nariz gira para cima - Cabrar NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 22 O que devo estudar? 1. Empenagem -Definir empenagem. 2. Componentes – Identificar cada um dos componentes da empenagem 3. Identificar a empenagem na estrutura da aeronave. 4. Superfície horizontal: estabilizador horizontal e leme de profundidade (profundor) 5. Superfície vertical: estabilizador vertical (deriva) e leme de direção (leme) A empenagem é a parte da estrutura da aeronave na parte terminal da fuselagem, região traseira da aeronave ou cauda da aeronave Ela é constituída por dois estabilizadores: Horizontal e vertical Estabilizador horizonte – Profundor ou leme de profundidade Estabilizador vertical – Leme de direção O estabilizador vertical na qual contem o leme de direção que orienta a aeronave para a esquerda ou direita e o estabilizador horizontal que contem o profundor ou leme de profundidade na qual controla o movimento de subida ou descida da aeronave, cabrar ou picar GRUPO MOTOPROPULSOR CONCEITOS BÁSICOS GRUPO MOTO-PROPULSOR Motopropulsores são máquinas capazes de gerar empuxo, com o objetivo de impulsionar aeronaves. Por exemplo, chama-se de grupo motopropulsor o conjunto de motor e hélice em aeronaves com motores convencionais, e turbina e hélice em turboélices e turbina em turbojatos em aeronaves com motores a reação. Este grupo é um conjunto de componentes que fornece tração necessária para o vôo. Seguem abaixo os tipos mais usados: Motor Convencional: Motor a Pistão. Motor a reação: Turbojato, Turbofan, Turbohélice Nos aviões monomotores de pequeno porte, o grupo motopropulsor é constituído por um motor a pistão e uma hélice. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 23 . Motor Convencional – Motor a pistão e Hélice Motor a Reação - Turbojato Motor a Reação - Turbofan CLASSIFICAÇÃO DA AERONAVE QUANTO AO NUMEROS DE MOTORES Costumamos dizer que as quantidades de motores das aeronaves são: Monomotor – um motor Bimotor – dois motores Trimotor – três motores Quadrimotor – quatro motores Multimotor – Mais de quatro motores Motor Turbohélice Atenção: Para fins técnicos o termo correto conforme MCA5811, as classificações da aeronave quanto ao número de motores são: Monomotor – apenas um motor Multimotor - Mais de um motor NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 24 CLASSIFICAÇÃO DAS AERONAVES QUANTO O TIPO DE MOTOR Um motor de aeronave deve ser : Confiável: Motores para aeronaves operam em temperatura, pressão, velocidade ao extremos e, portanto, necessitam realizar de forma confiável e segura em todas as condições de melhor maneira possível. Relação peso/potência: quanto mais leve e potente melhor , um motor pesado aumenta o peso vazio da aeronave e reduz a sua carga. Compactação: quanto menor e mais leve melhor pois diminui sua frente de arrasto, exemplo um motor radial ocupa maior área frontal que um motor de cilindros opostos. Economia: ummotor aeronáutico deve ser o mais econômico possível e ter maior rendimento possível. AERONAVES COM MOTORES CONVENCIONAIS O motor convencional também conhecido como motor a pistão, ciclo de otto, alternativo, hoje em dia é mais utilizado em aeronaves de menor porte. COMBUSTÍVEL O Avgas ou gasolina de aviação é um combustível de alta octanagem usado em aeronaves com motor a pistão. A gasolina de aviação é o principal combustível dos motores a pistão usados em aviões. A gasolina de aviação apresenta propriedades, requisitos de desempenho e cuidados diferenciados das demais gasolinas. Em todo o processo de manuseio, transporte e armazenamento da AVGAS são usados equipamentos exclusivos Tipos de Gasolina de aviação - AVGAS NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 25 para o produto, sendo o sistema periodicamente inspecionado para garantir que esteja meticulosamente limpo e isento de qualquer possibilidade de contaminação. O monitoramento constante do produto inclui a drenagem diária do tanque de armazenamento e das unidades abastecedoras, filtragem do produto antes do abastecimento (filtro micrômetro) e inspeção periódica dos respectivos filtros. O AvGas pode aparecer nas cores vermelho, verde e a azul que atualmente, é a única gasolina de aviação oferecida no mercado. CONHEÇA O MOTOR CONVENCIONAL O motor que equipa as aeronaves é o motor de explosão ou de combustão de quatro tempos. Ele é chamado assim porque seu funcionamento se baseia exatamente em quatro estágios ou tempos diferentes. Veja cada um deles: Cessna 172 Skyhawk Gasolina de Aviação -AVGAS Azul NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 26 Veja como são basicamente os elementos de um motor convencional Cilindro Pistão NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 27 AERONAVES COM MOTORES A REAÇÃO: TURBOJATO, TURBOFAN, TURBOHÉLICE Com o passar do tempo as aeronaves foram ficando maiores e começando atingir grandes velocidades e em grandes altitudes. Para isso acontecer foram desenvolvidos motores melhores e mais eficientes. Esse motor foi chamado de motor a reação, também conhecido como motor a jato ou ainda apenas como reator, é um motor que expele um jato rápido de algum fluido para gerar uma força de impulso. Em geral, o termo se refere a uma turbina que expele um jato em alta velocidade, gerando empuxo e, com isto, gerando força propulsora, ou seja, gerando tração, baseando- se na Terceira Lei de Newton, ação e reação: “A toda ação imposta a um corpo, corresponde a uma reação de igual intensidade e direção, porém no sentido oposto” Muitos tipos de motores a reação têm uma entrada de ar, a qual a qual fornece a quantidade de ar existente na exaustão, o avião voa mais rápido quando o motor expeli uma massa de ar com maior velocidade ou maior volume de ar. O empuxo produzido pelo motor necessário para o avanço da aeronave, é a descarga de gases resultantes da queima ar/combustível sob pressão, onde a partir da 3°lei de Newton irá criar uma força de mesma intensidade em sentido contrário, a lei da “ação e reação”. Aquilo que você vê geralmente pendurado nas asas dos aviões NÃO é a TURBINA, e sim o MOTOR. A definição de turbina é de uma máquina construída para captar e converter energia mecânica e térmica contida em um fluido em trabalho de eixo (por exemplo, em uma usina hidrelétrica). Nos aviões modernos, a turbina é uma peça responsável por girar os compressores e o fan do motor que fica DENTRO do motor, logo atrás da câmara de combustão. Os principais tipos de motores à reação: Turbo-Jato Turbofan Turbo-Hélice Mas dentro desses tipos de motores existem variações em cada modelo de acordo com a especificação da aeronave e do fabricante. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 28 COMBUSTÍVEL O querosene de aviação, também conhecido pela sigla QAV-1, é o combustível utilizado em aviões e helicópteros dotados de motores à reação, como turbo-jatos, turboélices ou turbo-fans. TURBOJATO O Turbojato o tipo mais simples e mais antigo de motor a reação. Em 27 de Agosto de 1939 o Heinkel He 178 tornou-se o primeiro avião do mundo a voar sob a propulsão do turbojato, transformando-se assim no primeiro avião a jato funcional. O ar é sugado por um compressor rotativo e é comprimido, em sucessivos estágios para maiores pressões antes de passar pela câmara de combustão. O combustível é misturado ao ar comprimido e é queimado na câmara de combustão com o auxílio de ignitores (Velas de ignição). O processo de combustão eleva significativamente a temperatura do gás, fazendo com que os gases expelidos expandam-se através da turbina, na qual a força é extraída para movimentar o compressor. Embora este processo da expansão reduza a temperatura e a pressão do gás na saída da turbina, ambas estão ainda muito acima das condições naturais. Dos 100% do ar que entra no motor, 100% é queimado. O gás em expansão sai da turbina através dos bocais de saída do motor, produzindo um jato de alta velocidade. Chamado de motor de jato puro. Bombardeiro Boeing B-52 Stratofortres NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 29 Veja a diferença de tamanho do motor turbojato do B52 e 737- 800NG com o motor turbofan que vamos estudar adiante: MOTOR TURBOFAN O turbofan é um motor a reação utilizado em aeronaves projetadas especialmente para altas velocidades de cruzeiro. Possui um excelente desempenho em altitudes elevadas, entre 10 e 15 mil metros, apresentando velocidades subsônicas na faixa de 700 Km/h até 1.100 Km/h. Basicamente, o motor é constituído por um “fan” (ventilador ou ventoinha), que complementa o fluxo de ar gerado pelos compressores de baixa pressão e alta pressão. Os aviões comerciais atuais são equipados com motores turbofans, nos quais um compressor de baixa pressão age como um ventilador, levando ar não apenas para o centro do motor, mas também para um duto secundário. O fluxo de ar secundário passa por um "bocal frio" ou é misturado com gases de exaustão à baixa pressão da turbina antes de se expandir com os gases do fluxo principal. O Turbo Fan é um motor a reação assim como o Turbo jato, porém este possui um Fan, que é responsável pela admissão do ar que será levado ao Bypass e para a câmara de combustão, onde este será comprimido, queimado, expandido e por fim exaurido na Pratt & Whitney J-57 – Boeing B52 - Turbojato CFM 56 Boeing 737-800NG - Turbofan NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 30 seção de exaustão, porem nestemomento este ar encontra a sua volta o ar que passou pelo Bypass, (ar mais frio) e o choque destes gases (câmara de combustão e bypass) produz redução de ruídos e consumo. Alem de tração devido este movimentar maiores massas de ar. Praticamente todos os motores que impulsionam os aviões comerciais e executivos a jato atualmente são turbofans. Eles são apreciados por sua eficiência e por serem relativamente pouco ruidosos em relação aos modelos de aeronaves impulsionados por turbojatos. Esses motores produzem cerca de 80% do empuxo pelo fan passando pelo bypass e somente 20% pelo motor, sendo que 5% queimado. Entretanto, é importante notar que turbofans utilizam grandes entradas de ar para desacelerar o ar a velocidades subsônicas (conseqüentemente reduzindo as ondas de choque através do motor). O ruído de qualquer tipo de turbojato está fortemente relacionado com a velocidade dos gases expelidos. Os Turbofans são relativamente menos ruidosos se comparados aos turbojatos. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 31 Motor Turbofan MOTOR TURBOHÉLICE O motor turbo hélice se diferencia dos motores turbo-jato e turbofan, por ter uma hélice acoplada no eixo do compressor. O turboélice é chamado também de motor de reação mista, pois é, basicamente, um motor a jato acionando uma hélice. E uma pequena parte da propulsão é resultante dos gases de escapamento que também irão criar uma força de reação: 90% da propulsão é produzida pela hélice; 10% da propulsão é produzida pela queima. Alguns pensam só porque a aeronave tem hélice, ela é um avião antigo, olha para uma aeronave com hélice e pensam estarem embarcando em algo com tecnologia obsoleta, perigosa e imaginam que os de hélices são teco-teco gigante e os jatos são muito melhores e modernos,mas enganam-se. Turbohelice é um tipo de motor a reação/turbina que se utiliza de uma RGB – Reduction GearBox (caixa de engrenagens de redução) que move um conjunto de hélices que gera a tração ao avião. Entretanto nos “turbojatos e turbofans” os gases de exaustão são os maiores responsáveis pela força de tração, no turbohelice o papel se inverte e a força gerada no eixo que gira o conjunto é maior do que os gases expelidos. Existem turbohelices onde a tração da hélice responde por até 90% da força, sendo complementada pelos gases de exaustão os demais 10%. As hélices acopladas na turbina via RGB convertem alto giro e baixo NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 32 torque em baixo giro e alto torque, e nestes motores geralmente são de velocidade constante e pitch variável. Os propulsores do tipo turboélice são aplicados em aviões que voam abaixo dos 700Km/h, onde se tornam viáveis e eficientes. Em uma visão mais simples, o turbohelice consiste de uma entrada de ar, compressores, câmara de combustão e turbina. O principio de funcionamento é o mesmo dos “jatos”, onde a diferença é que a força gerada pelos gases faz com que um conjunto de hélice gire com grande torque. Os motores turbohelices são caros e por isso geralmente são aplicados em aviões de alta performance em pousos e decolagens curtas (STOL), onde o importante é a performance em tais lugares e não a velocidade de cruzeiro. É muito usado na aviação regional como por exemplo os ATR, FOKKER 50, DASH 8, EMBRAER 110/120, CESSNA CARAVAN entre muitos outros. Então quando vocês embarcarem em Turbohelice, seja um ATR ou EMB120 ou qualquer outro do avião regional aplicado em nossa aviação Brasileira, não ache que é um ultrapassado, é apenas um motor que faz o mesmo do jato, só que com aparência diferente e a uma velocidade menor, e alem de ser muito moderno. Alguns turbohélices são de turbina livre, isto é, têm uma turbina para acionar a hélice e outra, independente, para acionar o compressor. Um tipo de motor turbohélice de turbina livre consagrado é o turbohélice de fluxo reverso Este tipo de motor é bastante compacto e tem seu funcionamento diferente. O ar é admitido pela parte traseira do motor e a saída dos gases de escapamento é feita na parte dianteira. Um exemplo deste motor é o PT6, que equipa o Bandeirante, King Air e dentre outros. ATR 72-500 - Motor PW127 NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 33 O que devo estudar? • Definir grupo motopropulsor. • Classificar as aeronaves quanto ao número de motores. • Identificar as aeronaves pelo número de motores. • Classificar as aeronaves quanto ao tipo de motor. • Identificar as características principais das aeronaves com motores convencionais. • Identificar as características principais da aeronave turbojato, da aeronave turbofan e da aeronave turboélice. Definição - É o conjunto que fornece a tração necessária ao vôo, tendo com isso velocidade para que conseqüentemente se adquira sustentação. Os motores também fornecem energia elétrica, pneumática e hidráulica aos vários componentes do avião. Classificação da aeronave quanto ao número de motores: monomotora e multimotora: Para fins técnicos o termo correto conforme MCA5811, as classificações da aeronave quanto ao número de motores são: Monomotor – apenas um motor Multimotor - Mais de um motor Classificação da aeronave quanto ao tipo de motor Aeronaves com motores convencionais – Características principais Nos aviões monomotores de pequeno porte, o grupo motopropulsor é constituído por um motor a pistão e uma hélice, utilizando como combustível a gasolina de aviação. Aeronaves com motores a reação: turbojato turbofan e turboélice – Características principais Turbojato - Neste tipo de motor a força propulsora é obtida pelos gases de escapamento do motor, Dos 100% do ar que entra no motor, 100% é queimado. O gás em expansão sai da turbina através dos bocais de saída NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 34 do motor, produzindo um jato de alta velocidade. Chamado de motor de jato puro, tendo como combustível o querosene de aviação. Turbo-Fan - basicamente um motor turbo-jato, com uma maior área de admissão de ar, constituído por um “fan” . Sua maior vantagem é a economia de combustível com bom desempenho, 80% do ar passa passando pelo bypass e somente 20% pelo motor, sendo que 5% queimado e utiliza-se como combustível o querosene de aviação. Turbo-hélice = O motor turbo hélice se diferencia dos motores turbo-jato e turbofan, por ter uma hélice. Sendo que 90% da força é fornecida pela hélice e 10% pólos gases de escapamento do motor. Utiliza-se como combustível o querosene de aviação. TREM DE POUSO Quando perguntamos para alguém: o que é Trem de pouso? Logo vai responder, Ah, são aquelas rodinhas dos aviões que fazem andar no chão ". O Trem de pouso é um dos principais componentes do avião. É usado tanto na decolagem quanto no pouso. É o que fornece sustentação e mobilidade ao avião em meio sólido ou líquido, podendo ser rodas para uso em terra, flutuadores parauso em meio líquido, tem também como funções amortecer os impactos do pouso, Frear o avião e Controlar a direção no taxiamento ou manobras no solo. Um dos principais componentes do trem de pouso é o pneu, que pode chegar á 32 num avião de grande porte como Antonov 225. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TIPO DE SUPERFICIE DE OPERAÇÃO: LITOPLANO, HIDROPLANO E ANFÍBIO Quanto a sua classificação existem aviões que operam no meio aquático e outros no meio terrestre. Nesse sentido, os aviões classificam-se em Litoplanos (ou aviões terrestres), hidroplanos (ou hidroaviões), aviões anfíbios. LITOPLANOS São aeronaves que pousam em superficieis solidas ou pistas solidas. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 35 HIDROPLANOS São aeronaves que pousam em superficeis liquidas, ou seja um aeronave preparada para decolar e pousar sobre a superfície da água. ANFIBIO São aeronaves que podem pousar tanto em superfícies solidas quanto na superfície liquidas, é a junção de Litoplano com hidroplanos. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À FIXAÇÃO: FIXO, RETRATIL E ESCAMOTEÁVEL Quanto a sua fixação temos 3 tipos de fixação: Fixo; Retratil; Escamoteavel. FIXO O trem de pouso do tipo Fixo, como o próprio nome diz permanecem na mesma posição já vindo de fabrica, pode ser visto na maioria das vezes em aeronaves mais antigas ou de instrução. RETRÁTIL O trem de pouso Retrátil é do tipo de trem que é caracterizado por deixar uma parte das rodas para fora, ou seja ele recolhe mas fica a mostra na barriga da aeronave. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 36 ESCAMOTEAVEL O trem de pouso Escamoteável temos diversos exemplos como a Boeing 737 ou das aeronaves mais moderna, pois esses se recolhem por completo e é guardado em um compartimento na barriga da aeronave ou na própria em asa de algumas aeronaves, através de um sistema hidráulico e posteriormente abaixados pouco antes do pouso. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À POSIÇÃO DA RODA AUXILIAR (BEQUILHA): CONVENCIONAL E TRICICLO Sobre a posição da roda auxiliar, ou bequilha, em questão das disposições das rodas temos: Convencional; Triciclo. CONVENCIONAL Trem de pouso convencional é visto com mais frequência em aviões mais antigos. É constituído de duas rodas na frente do avião e uma roda de suporte menor que fica sob a empenagem. A roda traseira no trem de pouso convencional pode se mover em qualquer direção. COMPARTIMENTO TREM DE POUSO BOEING 737 NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 37 TRICICLO Trem de pouso triciclo é o tipo mais comum de trem de pouso visto nas aeronaves modernas. Pois Trata-se de uma inversão do padrão do que é utilizado em trem de aterrissagem convencional. Há uma roda próximo ao nariz e, em seguida, duas rodas principais ainda mais para trás da aeronave, na barriga da aeronave. As rodas estão dispostas no mesmo padrão como as rodas de um triciclo, daí o nome. As rodas traseiras tiram o peso da força do pouso e estão ligadas por suportes nas partes mais fortes das asas ou da fuselagem. Isso distribui a força do pouso uniformemente por toda a estrutura da aeronave. A vantagem desta configuração, relativamente à anterior, é o fato de ser mais seguro em frenagens mais acentuadas, impedindo que o avião entre em capotamento frontal (Cavalo de pau). O que devo estudar? • Definir trem de pouso. • Classificar os trens de pouso quanto ao tipo de superfície de operação. • Identificar trem de pouso litoplano. • Identificar trem de pouso hidroplano. • Identificar trem de pouso anfíbio. • Classificar os trens de pouso quanto à fixação. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 38 • Identificar trem de pouso fixo. • Identificar trem de pouso retrátil. • Identificar trem de pouso escamoteável. • Classificar os trens de pouso quanto à posição da roda auxiliar (bequilha). • Identificar trem de pouso convencional. • Identificar trem de pouso triciclo. Trem de pouso – Definição - O Trem de pouso é um dos principais componentes do avião. É usado tanto na decolagem quanto no pouso Classificação quanto ao tipo de superfície de operação: litoplano, hidroplano e anfíbio: Litoplanos - São aeronaves que pousam em superfícies sólidas ou pistas solidas. Hidroplano - aeronaves que pousam em superfícies liquidas ou na água Anfibio -São aeronaves que podem pousar tanto em superfície solidas quanto na superfície liquidas, Classificação quanto à fixação: fixo, retrátil e escamoteável: Fixo - O trem de pouso do tipo Fixo, como o próprio nome diz permanecem na mesma posição já vindo de fabrica, Retratil - O trem de pouso Retrátil é do tipo de trem que é caracterizado por deixar uma parte das rodas para fora, ou seja ele recolhe mas fica a mostra na barriga da aeronave. Escamoteavel - Recolhem por completo e é guardado em um compartimento na barriga da aeronave ou na própria em asa de algumas aeronaves. Classificação quanto à posição da roda auxiliar (bequilha): convencional e triciclo Convencional - É constituído de duas rodas na frente do avião e uma roda de suporte menor que fica sob a empenagem. A roda traseira no trem de pouso convencional pode se mover em qualquer direção. Triciclo - Pois Trata-se uma inversão do padrão do que é utilizado em trem de aterrissagem convencional. Há uma roda próximo ao nariz (trem de nariz) e, em seguida, duas rodas principais ainda mais para trás da aeronave, na barriga da aeronave. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 39 ASAS As asas de uma aeronave são superfícies desenhadas para produzir sustentação quando movidas rapidamente no ar. O desenho particular para uma dada aeronave depende de uma série de fatores, tais como: tamanho, peso, aplicação da aeronave, velocidade desejada em vôo e no pouso, e razão de subida desejada. As asas de uma aeronave de asas fixas são chamadas de asa esquerda e asa direita, correspondendo à esquerda e à direita do piloto, quando sentado. É uma superfície ou perfil aerodinâmico, que também chamado de aerofólio, destinado então à sustentação aerodinâmica, ou seja, gerar a sustentação, além de servir de suportes para partes auxiliares como motor, trem de pouso, flaps, spoilers, etc. O aerofólio é o próprio formato do corte da asa, que varia de acordo com o tipo e o propósito do avião. Um aerofólio é projetado para provocar variação na direção da velocidade de um fluido. A reação do fluido sobre o aerofólio é devido a variação na quantidade de movimento é uma força (3ª Lei de Newton). Estão presentes na maioria dos aparelhos com capacidadepara voar, como as aeronaves. São as asas que alem prover a sustentação, faz com que controle o avião e permaneça no ar. Os Aviões costumam ter asas rígidas, mas flexíveis para poderem suportar melhor as tensões e turbulências. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 40 COMPONENTES PRINCIPAIS DA ASA: EXTRADORSO (DORSO), INTRADORSO (VENTRE), BORDO DE ATAQUE, BORDO DE FUGA, RAIZ DA ASA, PONTA DA ASA Antes de falarmos sobre os componentes principais, vamos viajar um pouco nas asas para podemos encontrar outros diversos dispositivos e componentes. Toda asa de avião é equipada com superfícies de controle. Entretanto, nem todas as superfícies de controle do avião estão localizadas nas asas. As superfícies de controle que estão localizadas nas asas são os flaps e os ailerons. Algumas (geralmente as dos aviões maiores, como os usados pelas companhias aéreas) ainda possuem slats, spoilers e outras superfícies de controle. Vamos então aprender a identifica- los? NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 41 Para a prova da Anac, basta saber apenas o básico dos Componentes Principais da Asa: extradorso (dorso), intradorso (ventre), bordo de ataque, bordo de fuga, raiz da asa, ponta de asa EXTRADORSO O extradorso é uma superfície convexa da asa e significa “fora” ou superfície exterior, do dorso, é também oposto ao intradorso. INTRADORSO O Intradorso é uma superfície côncava da asa e significa: Intra = “interna” e “inferior”, dentro ou ventre do dorso. É o lado oposto ao extradorso. BORDO DE ATAQUE Bordo de ataque é a extremidade dianteira da asa, geralmente arredondada, ou seja, a parte da frente da asa,. Em algumas aeronaves existem Slats/Slots e também Degelo (Deice) ou Antigelo ( Antice). NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 42 BORDO DE FUGA Bordo de fuga é o ponto por onde o vento se escapa quando em contato com uma superfície. Numa asa de avião, o bordo de fuga é o local onde se encontram os ailerons e os flaps que estão situados na parte traseira das extremidades das asas. RAIZ DA ASA É a parte entre a asa e a fuselagem, extremidade interna da asa, é parte que tem a maior área da asa devido a junção asa-fuselagem que é um dos pontos mais complexos no projeto estrutural de uma aeronave, pois é na Raiz que une a asa com a fuselagem. PONTA DA ASA É a extremidade exterior ou extremidade livre da asa, a menor área alar. É onde é colocado um componente aerodinâmico que tem por função diminuir o arrasto induzido, por causa do vórtice que é criado na ponta de asa. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 43 Ela surge devido a diferença de pressão da no intradorso e no extradorso da asa, a alta pressão com a baixa velocidade no intradorso tende a subir pela extremidade da ponta da asa para a baixa pressão e com alta velocidade no extradorso, gerando vortices. Na ponta da asa normalmente forma um vórtice, que transfere para a aeronave trepidações, além da perda de sustentação na parte final da asa e aumento de consumo de combustível. Para resolver esse problema, foi criado um dispositivo que levou diversos nomes e patentes: Winglets, Wingtips, Wingtanks, Sharklets e dentro outros. O objetivo dela é reduzir a resistencia/ arrasto e, com isso, aumentar a velocidade e economizar combustível. Além disso, ela ajuda na sustentação. Quando este dispositivo é instalado, esta faz com que ele com menos vórtices possíveis, dificultando que a pressão do intradorso suba para o extradorso. Atualmente, quase 100% das aeronaves de grande porte que saem de fábrica vem com esses dispositivos. A Boeing (em algumas versões), do mesmo modo, em todos os aviões comerciais da Airbus e ate mesmo da EMBRAER já saem de fábrica com winglets. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 44 ENVERGADURA É a distância entre as pontas das asas, ou seja, é a distancia entre a ponta da asa esquerda ate a ponta da asa direita. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 45 CLASSIFICAÇÃO DA AERONAVE QUANTO AO NÚMERO DE PLANOS DA ASA: MONOPLANO, BIPLANA E TRIPLANA MONOPLANO Possuí somente uma asa ou 1 (um) plano de asa. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 46 BIPLANO Possuí duas asas, é uma configurada uma acima da outra separada por montantes ou cordas, ou seja, 2 (Dois) planos de asas. TRIPLANO Possui três asas uma sobre a outra ou seja 3 planos,geralmente montada em forma escalonada de degraus ascendentes. QUADRIPLANO Possuí quatro asas uma sobre a outra, ou seja, 4 (Quatro) planos de asas NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 47 MULTIPLANO Várias asas ou vários planos de asas, o termo é usado para se aplicar em uma configurada uma acima da outra separada por montantes ou cordas. A classificação quanto ao numero de asas para a prova São: : Monoplana, biplana e triplana CLASSIFICAÇÃO DA AERONAVE QUANTO À POSIÇÃO DA ASA EM RELAÇÃO A FUSELAGEM: DE ASA BAIXA, DE ASA MÉDIA, DE ASA ALTA E DE ASA PARASSOL Quanto à localização da asa na fuselagem, os aviões podem ser: asa baixa asa média asa alta asa parassol NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 48 ASA BAIXA Montada perto, entre o final ou inferior da fuselagem. ASA MÉDIA Montada no meio, ou central da fuselagem. NASCIDOS PARA VOARMANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 49 ASA ALTA Montada acima, ou superior da fuselagem. ASA PARASSOL Montada sob a fuselagem, com montantes ou suportes que são presos à sob fuselagem. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 50 CLASSIFICAÇÃO DA AERONAVE QUANTO À FIXAÇÃO DA ASA NA FUSELAGEM Quanto à fixação da asa na fuselagem, podem ser: CANTILEVER A asa é fixa na fuselagem sem nenhum auxílio. . As asas cantiléver são melhores, sob o ponto de vista aerodinâmico, mas os esforços de flexão são maiores. SEMI-CANTILEVER A asa é fixa na fuselagem com o auxílio de estais e montantes (com Suportes) NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 51 O que devo estudar? • Definir asa da aeronave. • Identificar cada um dos componentes da asa. • Definir envergadura da asa. • Classificar as aeronaves quanto ao número de planos da asa. • Identificar aeronave monoplana. • Identificar aeronave biplana. • Identificar aeronave triplana. • Classificar as aeronaves quanto à posição da asa em relação à fuselagem. • Identificar aeronave de asa baixa. • Identificar aeronave de asa média. • Identificar aeronave de asa alta. • Identificar aeronave de asa parassol. • Classificar as aeronaves quanto à fixação da asa na fuselagem. • Identificar aeronave com asa semicantilever. • Identificar aeronave com asa cantilever. ASA Definição - As asas de uma aeronave são superfícies para produzir sustentação quando movidas rapidamente no ar.É uma superfície ou perfil aerodinâmico, que também chamado de aerofólio. alem prover a sustentação, faz com que controle o avião e permanecer no ar. São rígidas, mas flexíveis para poderem suportar as tensões e turbulências. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 52 Componentes: extradorso (dorso), intradorso (ventre), bordo de ataque, bordo de fuga, raiz da asa, ponta de asa EXTRADORSO - Superior da asa INTRADORSO - Inferior da asa BORDO DE ATAQUE - Parte da frente da asa BORDO DE FUGA - Parte traseira da asa RAIZ DA ASA - É a parte entre a asa e a fuselagem, extremidade interna da asa, é parte que tem a maior área da asa devido a junção asa- fuselagem PONTA DA ASA - É a extremidade exterior ou extremidade livre da asa, a menor área da asa. Envergadura Definição - distância entre as pontas das asas, ou seja, é a distancia entre a ponta da asa esquerda ate a ponta da asa direita. Classificação da aeronave quanto ao número de planos da asa: monoplana, biplana e triplana MONOPLANO - Possuí somente uma asa ou 1 (um) plano de asa. BIPLANO - Possui 2 (Dois) planos de asas. TRIPLANO - Possui 3 (três) planos de asas. Classificação da aeronave quanto à posição da asa em relação à fuselagem: de asa baixa, de asa média, de asa alta e de asa parassol ASA BAIXA - Montada perto, entre o final ou inferior da fuselagem. ASA MÉDIA - Montada no meio, ou central da fuselagem. ASA ALTA - Montada acima, ou superior da fuselagem. ASA PARASSOL - Montada sob a fuselagem, com montantes ou suportes que são presos à sob fuselagem. Classificação da aeronave quanto à fixação da asa na fuselagem: com asa semicantilever e com asa cantilever CANTILEVER - A asa é fixa na fuselagem sem nenhum auxílio SEMI-CANTILEVER - A asa é fixa na fuselagem com o auxílio de estais e montantes (com Suportes) NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 53 SUPERFÍCIES DE COMANDO PRIMÁRIAS As superfícies primárias de controle são semelhantes em construção e variam em tamanho, forma e método de fixação. As Superfícies primárias : São as superfícies de controle de vôo da aeronave. São aquelas que através do seu acionamento influenciam diretamente o movimento de rotação de um dos eixos da aeronave, essas superfícies utilizadas para modificar a atitude da aeronave em torno de seus três eixos imaginários, que cruzam no centro de gravidade. TIPOS SUPERFÍCIES DE COMANDO PRIMÁRIAS: AILERONS, PROFUNDOR E LEME AILERONS Os Ailerons são partes móveis dos bordos de fuga das asas de aeronaves de asa fixa, que servem para controlar o movimento de rolamento da aeronave. São movimentados pelo piloto através da atuação lateral pelo manche. Os ailerons são superfícies aerodinâmicas de controle muito usadas em aeronaves de asa fixa, são peças fabricadas em metal (geralmente alumínio e ligas metálicas) ou material composto (geralmente fibra de carbono e resina epóxi) usadas largamente na aviação como importantes superfícies móveis de controle que permitem a inclinação lateral da aeronave em relação ao seu eixo longitudinal. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 54 Os ailerons são, geralmente, interconectados, de forma que um é movido para baixo enquanto o outro se move para cima, e vice-versa. Os ailerons fazem parte da asa de aeronaves de asa fixa e são tão importantes como outras superfícies aerodinâmicas de controle, como os profundores, fixados no estabilizador horizontal, e o leme de deriva no estabilizador vertical. Sempre fixados nos bordos de fuga da parte fixa das asas, ou seja, na parte de trás da parte fixa das asas, os ailerons são chamados também de lemes de inclinação lateral, embora esta expressão seja pouco conhecida e usada no meio aeronáutico. O bordo de fuga é a parte traseira da asa, de formato mais afilado, por onde o ar que percorreu a superfície da mesma escoa. A função do aileron é mover-se, para cima ou para baixo (alternadamente em cada lado da asa) a fim de alterar esse fluxo de ar, respectivamente diminuindo ou aumentando a sustentação naquele lado da aeronave, fazendo-a girar em torno de seu eixo longitudinal (movimento de rolagem). Ao serem acionados os ailerons - com um movimento para a direita ou esquerda do manche - estes atuam de forma inversa de cada lado da asa, ou seja quando se quer girar o avião para a direita, o aileron da asa esquerda baixa e o aileron da asa direita levanta. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 55 Com isto a sustentação da asa direita baixa ao variar o ângulo de ataque da asa direita para um ângulo inferior e o contrário acontece na asa esquerda fazendo rolar o avião no eixo longitudinal e no caso para a direita. Movimento que faz o aileron se da em torno do Eixo longitudinal, que é uma linha reta imaginária que une o nariz à cauda do avião. O movimento que a aeronave faz em torno deste eixo se chama ROLAGEM, ROLAMENTO, BANCAGEM ou INCLINAÇÃO LATERAL. LEME DE DIREÇÃO O leme conforme já estudamos, esta fixado na parte posterior do estabilizador vertical. Sendo comandado por pedais, que ao pisar no pedal direito, o avião vira para a direita e vice-versa.Os pedais atuam nos freios quando o avião está no solo, sendo assim considerados BIFUNCIONAIS. A parte inferior do pedal atua no leme de direção e a parte superior do pedal atua no freio das rodas. Movimento que faz o leme se da em torno do Eixo vertical que é uma linha reta imaginária que corta a aeronave verticalmente. O movimento que a aeronave faz em torno deste eixo se chama GUINADA. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 56 PROFUNDOR O profundor ou leme de profundidade que também já estudamos, é uma estrutura móvel fixada no estabilizador Horizontal que controla o movimento do avião para cima ou para baixo, a sua subida ou descida, cabrar ou picar. O movimento que faz o profundor se dá em torno do Eixo lateral ou transversal que é uma linha reta imaginária que cruza de um lado da asa ao outro. O movimento que a aeronave faz em torno desse eixo se chama ARFAGEM, quando feito para cima chama-se CABRAR e quando feito para baixo, PICAR. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 57 SUPERFICIES DE COMANDO SECUNDÁRIAS São aquelas que não influenciam diretamente os movimentos da aeronave, mas afim de suportar e aliviar os esforços estresses exercidas sobre as superfícies primarias quando elas estiverem pesadas, elas são chamadas também De superfícies auxiliares. O grupo das superfícies de comando secundárias ou auxiliares consiste de superfícies como os compensadores, painéis de balanceamento, servo- compensadores, flapes, “spoilers” e dispositivos de bordo de ataque (Slats/ slots). Seu propósito é o de reduzir a força requerida para atuar os controles primários, fazer pequenas compensações e balancear a aeronave em vôo, reduzir a velocidade de pouso ou encurtar a corrida de pouso, e mudar a velocidade da aeronave em vôo. TIPOS DE SUPERFICIES DE COMANDO SECUNDÁRIAS: COMPENSADORES, HIPERSUSTENTADORES E SPOILERS COMPENSADORES Um dos mais simples e importantes dispositivos auxiliadores do piloto de NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 58 uma aeronave é o compensador montado nas superfícies de comando. Apesar do compensador não tomar o lugar da superfície de comando, ele é fixado a uma superfície de controle móvel e facilita seu movimento ou o seu balanceamento. Todas as aeronaves, com exceção de algumas muito leves, são equipadas com compensadores que podem ser operados da cabine de comando. Os compensadores de algumas aeronaves são ajustáveis apenas no solo. São Localizados sempre no interior do comando primário, bordo de fuga das superfícies primarias, a superfície de comando secundária tem a finalidade de aliviar as pressões dos comandos primários quando existir uma mudança prolongada de atitude do avião, como por exemplo, num vôo ascendente. Existe o compensador do aileron, profundor e leme de direção. HIPERSUSTENTADORES São mecanismos adaptados às asas que permitem aumentar consideravelmente a sustentação do aerofólio. O Perfil aerodinâmico (Asa) para gerar uma sustentação máxima para decolagem, necessita do auxilio do grupo motopropulsor que Esquema de um compensador de Aileron NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 59 são capazes de gerar empuxo, com o objetivo de impulsionar as aeronaves, aumentando o ar sobre as asas laminarmente, mas o que ocorre é que se dá o início de um turbilhonamento já próximo ao bordo de fuga do extradorso da asa quando esta atinge o ângulo de ataque crítico. Para evitar esse turbilhonamento uma solução foi tomada, é preciso aumentar o perfil da asa criando uma superfície móvel no bordo de fuga, assim aumentando o escoamento laminar sobre o extradorso, evitando turbilhonar antes da hora, aumentando então o coeficiente de sustentação, assim o turbilhonamento se dará depois do bordo de fuga. O flape ou flap, assim como o Slat ou Slot são um dispositivos hipersustentadores que possibilita aumentar a curvatura da asa. SPOILERS Os spoilers ou speedbrakes são peças móveis posicionadas sobre as asas de aviões, com a função de diminuir a sustentação de uma aeronave. Spoilers abre-se sobre o extradorso das asas, descolando o escoamento e criando um NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 60 estol controlado na asa atrás de si e reduzindo a sustentação naquela região da asa. São também chamados de freios aerodinâmicos. É um procedimento comum usar os spoilers em voo, mas não serve para reduzir a velocidade para o pouso, pois essa é uma função dos flaps. A função principal dos speed brakes é aumentar a razão de descida de uma aeronave sem aumentar consideravelmente a velocidade. TIPOS DE HIPERSUSTENTADORES: FLAPES, SLATS E SLOTS FLAPES Os flapes de asa são usados para dar uma sustentação extra à aeronave. Esses dispositivos servem como o próprio nome diz, para aumentar a sustentação. Eles são utilizados tanto na decolagem (para aumentar a velocidade) quanto no pouso (para diminuir a velocidade e prover boa sustentação), eles reduzem a velocidade de pouso, encurtando assim a distância de pouso, para facilitar o pouso em áreas pequenas ou obstruídas, pois permite que o ângulo de planeio seja aumentado sem aumentar muito a velocidade de aproximação. Além disso, o uso dos flapes durante a decolagem reduz a corrida de decolagem. NASCIDOS PARA VOAR MANUAL DE FORMAÇÃO DO COMISSÁRIO DE VÔO Página 61 A maioria dos flapes são conectados às partes mais baixas do bordo de fuga da asa, entre os ailerons e a fuselagem. Os flapes de bordo de ataque (slats/slots) são usados, principalmente em grandes aeronaves que voam a alta velocidade. Os flaps podem ser usados em dois momentos do voo: 1. Durante a aproximação para o pouso, em graduação (ajuste) máxima, permitindo que a aeronave reduza a sua velocidade de aproximação, evitando o estol. Com isso a aeronave pode tocar o solo na velocidade mais baixa possível para se obter a melhor performance de frenagem no solo. 2º - Durante a decolagem, em ajuste adequado para produzir a melhor combinação de sustentação (máxima) e arrasto (mínimo), permitindo que a aeronave percorra a menor distância no solo antes de atingir a velocidade de descolagem. Quando eles estão recolhidos, eles se encaixam nas asas e servem como parte do bordo de fuga da asa gerando maior sustentação Quando eles estão baixados
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