[90785-71852]PPPV_PROVA_AD1_2_sem_2021_sem_gabarito (1)

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Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul
Campus Virtual
	
	Atividade de Avaliação a Distância AD 
Disciplina/Unidade de Aprendizagem: Princípio, Planejamento e Performance de Voo_2021_2
Curso: Ciências Aeronáuticas
Professor: Sandro Francalacci de Castro Faria
Nome do aluno: 
Data: 
Orientações:
1. Procure o professor sempre que tiver dúvidas.
1. Entregue a atividade no prazo estipulado, em arquivo editável.
1. Esta atividade é obrigatória e fará parte da sua média final.
1. Encaminhe a atividade via Espaço UnisulVirtual de Aprendizagem (EVA).
1. Responda às questões com suas palavras. Caso necessite complementar a sua resposta com algum trecho de uma obra - não se esqueça de referenciar corretamente. Em caso de necessidade de efetuar cálculos matemáticos, apresente o raciocínio e os cálculos realizados.
1. AD composta de 3 (três) questões discursivas, relativas aos tópicos de estudo 1 e 2 do EVA.
1. Conforme o Plano de Ensino, a nota alcançada pelas respostas às questões é limitada a 6 (seis) pontos. Os demais 4 (quatro) pontos serão contabilizados a partir do desempenho do aluno nas atividades complementares.
1 – No estudo das forças atuantes no avião, verificamos que a tração é produzida pelo grupo motopropulsor, composto pelo motor em aeronaves à reação e pelo conjunto motor e hélice em aeronaves de motor convencional e turbo hélice.
Quando a velocidade de pouso da aeronave é relativamente elevada e/ou a pista possui pouco comprimento, faz-se necessário lançar mão de um sistema que ajude na frenagem. Nesses casos, o motor que produz a tração pode ser usado para auxiliar na desaceleração da aeronave, por meio do chamado “sistema de reverso”. Sobre este tema, faça uma pesquisa e descreva de forma sucinta, em no mínimo 15 linhas, o funcionamento do sistema de reverso para aeronaves propulsadas pelos dois tipos de motores mais usuais - motores a hélice e a reação. (2,0 pontos)
Em princípio o sistema de reversão se trata de dispositivos configurados para mudança de sentido do fluxo na tração das hélices e turboreatores, gerando uma força reativa para frenagem do avião. Nos casos dos reversores de empuxo em motores á turboreatores não busca somente a redução da velocidade da aeronave em solo, más de forma replicável, de certa forma é considerável como recurso para uso em voo no processo antecedente ao pouso. Algumas formas de reduzir a velocidade do ar e aumentar a razão de descida, de forma a utilizar a reversão de empuxo, bem como o freio aerodinâmico, podendo ser operados enquanto o avião está no ar. Podemos classificar os mais eficientes reversores de empuxo em duas classe: o que realiza obstrução mecânico e o de bloqueio aerodinâmico. O bloqueio mecânico é realizado por uma obstrução removível no fluxo dos gases de escapamento, geralmente localizado na região posterior do bocal. Desse modo os gases de escapamento do motor são bloqueados e desviados a um ângulo na direção reversa por meio de um cone invertido, induzindo assim uma resistência. Já no caso dos reversores de empuxo de bloqueio aerodinâmico, por meio de finos aerofólios ou obstruções, ambos localizados ao longo do comprimento do duto de escapamento, como imediatamente atrás do bocal, para redução no fluxo do gás. No caso para passo reverso em motores com hélice, consiste em uma hélice controlável, na qual o ângulo da pá pode ser mudado para um valor negativo durante a operação. Com a finalidade do resultar em uma tração negativa através de passo reverso, à baixa velocidade, utilizando a potência do motor. De forma geral, compreende-se também o papel nos dispositivos onde é gerado a frenagem com o propósito de redução da velocidade por conta da reversão e auxiliar de forma que atenue a pressão dos freios. 
2 - A teoria de peso e balanceamento é baseada no cálculo de momentos. Momento é o produto do peso de um corpo (neste exemplo consideraremos a massa, para facilitar os cálculos) pela distância desse corpo a um plano de referência. O momento total de uma aeronave carregada pode ser calculado, multiplicando-se o peso total (massa total) pela distância do CG (Centro de Gravidade) ao plano de referência. O momento total deve ser igual à soma do momento da aeronave vazia e dos momentos de cada item acrescentado a esta.
Considere uma aeronave cuja massa seja de 5.000 kg, carregada e abastecida, e que para esta configuração o CG se encontre a 4 m do plano de referência. Esta posição do CG corresponde a 25% da corda média aerodinâmica (CMA), que possui 2 m no total.
Considere ainda que o limite máximo traseiro do passeio do CG seja de 35% da CMA e que pretendemos colocar mais uma carga extra de 400 kg no compartimento de carga traseiro.
Em relação a esta situação, classifique as afirmativas abaixo como verdadeiras ou falsas, assinalando com V ou F, respectivamente, e justifique cada uma das quatro opções de resposta. (2,0 pontos)
	a - (V)
	O momento total da aeronave, antes do acréscimo da carga extra, era de 20.000 kg.m.
Justificativa: sendo que temos 5.000 kg*4 m= 20.000 Kg.m
	b - (F)
	Com a carga adicional, o momento total será acrescido de 1.600 kg.m, independentemente da posição em que esta seja colocada.
Justificativa: o momento é composto por duas variáveis, sendo assim a variação da posição(distância) é proporcional ao momento gerado.
	c - (V)
	O CG da aeronave com a carga adicional poderá se deslocar no máximo até 4,2 m do plano de referência, sem desrespeitar os limites de balanceamento.
Justificativa: Nesse caso devemos considerar as informações iniciais, onde o a massa inicial está a 4 m do do plano de referência e 25% dos 2 m(incluso nessa medida) correspondem a 3,5 m. Posterior a essa medida já avançamos na CMA que corresponde a 2 m totais. Somando os 3,5 m de referência mais os 35% da distancia total da CMA(2 m) temos 3,5+(2*0,35)=4,2 m.Nesse caso o CG da aeronave carregada é CG=(5.000*4) +(400*4,2)= 21680 KG.M
	d - (F)
	A carga adicional poderá ser posicionada no máximo até 6,7 m do plano de referência.
Justificativa: Se dividirmos todo o momento total pelo peso total, termos a distância máxima já considerando a carga extra de 400 kg, conforme enunciado. Temos: 21.680/5400 ≈ 4,015 m
3 - Você estudou que, nos aerofólios, a sustentação é uma força gerada a partir do diferencial de pressão existente entres os fluxos do intradorso e do extradorso do perfil.
Com base na Equação de Bernoulli, o livro didático nos ensina, por meio de um exercício, como calcular tal diferencial de pressão. Em um dos exercícios de exemplo, descobrimos que, com o ar escoando a 110 m/s pela parte de baixo e a 116 m/s pela parte de cima do aerofólio, uma diferença de pressão de aproximadamente 1032 Pa seria criada. (2,0 pontos)
a) Pesquise a respeito da unidade de medida de pressão “Pascal” e descubra qual a sua relação com as unidades de medida de força e de área (ou seja, o que significa 1 Pa?). (0,25)
Ainda, defina o significado da medida hPa (hectopascal), e qual a sua relação numérica com as seguintes medidas muito empregadas na aviação para ajuste de altímetros: (0,25)
- Pa (Pascal) – “Um hPa vale quantos Pa”?: 
- mb (milibar) - “Um hPa vale quantos mb”?:
- inHg (polegadas de mercúrio) – ““Um hPa vale quantas inHg”:
b) Considerando que a velocidade da aeronave no exercício de exemplo seja a velocidade de escoamento do ar no intradorso (parte inferior da asa), e ainda considerando: (0,5)
-	que a aceleração da gravidade valha 9,8 m/s2
-	que a massa da aeronave seja de 6.000 kg
Estime o valor da área de asa, necessária para sustentar em voo reto e nivelado essa aeronave, nas condições anteriormente fornecidas. Além de apresentar os cálculos, explique o raciocínio que adotou para chegar à solução do problema.
c) Após encontrar o valor da área da asa na letra “b”, é possível afirmar que, dependendo de uma ação do piloto nos comandos da aeronave e/ou na potência dos motores, SEM ALTERAR A ALTITUDE DO VOO, o mesmo valor de sustentação necessário para manter a aeronave em voo nivelado poderia ser obtidopor meio de uma asa com área um pouco menor? (não é necessário realizar nenhum cálculo para responder a essa questão). 
Existem ressalvas / limites para essa(s) ação(ões) do piloto? Explique a sua resposta. (1,0)