Conhecimentos Gerais de Aeronaves Modelo adaptado para Power Point ® por Carlos A.Bayer Fontes pesquisadas :Livro Aeronaves e Motores ® de Jorge M Homa ®,FAA Aeronautical Knowledge,acervo Varig,Manual de Mecânico de Manutenção Aeronáutica - Grupo Motopropulsor,CTM para Pilotos de Acyr Costa Schiavo (Editora ETA),arquivo pessoal de Carlos A Bayer Loayza e internet. Fotos e Ilustrações pesquisadas na Internet,FAA (material de livre pesquisa e estudos),logotipos VARIG®,Varig Flight Training Center® Agradecimento especial aos Comandantes da Varig Eloi, Sergio Manfrini,Mauro e Abel pela ajuda,apoio e auxílio técnico, que foram de grande importância para criação deste Manual. Exclusivo para VFTC e ESCOLA AERONAUTAS ® – Curso de Piloto Privado de Avião AERONAVES 1.1.1 BALÕES AERÓSTATOS AERONAVES DIRIGÍVEIS AERÓDINOS ASA FIXA AVIÃO PLANADOR ASA DELTA TRIKE HELICÓPTERO ASA ROTATIVA AUTOGIRO AERONAVES 1.1.1 AERÓSTATOS DIRIGÍVEL BALÃO AERONAVES 1.1.1 AERÓDINOS DE ASA ROTATIVA AUTOGIRO HELICÓPTERO AERONAVES.1.1 AERÓDINOS DE ASA FIXA TRIKE ULTRALEVE AVIÃO ASA DELTA AERONAVES Aeróstatos Definição – Aeronave é todo aparelho capaz de se sustentar e navegar no ar. As aeronaves são classificadas em Aeróstatos e Aeródinos Exemplos de Aeróstatos ( mais leves do que o ar ) : Balão e Dirigível – O empuxo é controlado pelo piloto.Podendo ser igual ou maior, e menor que o peso. A direção do vôo é controlável somente no dirigível,o qual possui leme e motores para esse fim. 1.1.1 Aeronaves 1.1.1 Aeródinos são aeronaves baseadas na Lei da Ação e Reação.( 3ª Lei de Newton) Lei da Ação e Reação ( A toda ação corresponde uma reação de igual intensidade, em sentido contrário. Tanto o Avião como o Planador são Aeródinos de Asa Fixa. Suas asas desviam o ar para baixo,criando uma reação aerodinâmica para cima,denominada SUSTENTAÇÂO. Aeronaves Avião e Planador Aeródinos / Diferença entre avião e planador Aeródinos 1.1.1 Aeronaves Helicóptero e Autogiro 1.1.1 O helicóptero e o autogiro são Aeródinos de asa rotativa. As pás do motor giram, criando sustentação da mesma forma como as asas do avião. Obs: No helicóptero, o rotor principal pode ser ligeiramente inclinado para a frente, fornecendo propulsão. Já no auto giro, a propulsão é produzida por uma hélice. Aeronaves Aeródinos - Helicóptero e Autogiro 1.1.1 Aeródinos de Asa Rotativa Estrutura e Componentes dos Aviões 2.1 Os componentes do avião podem ser classificados em três grandes grupos: Empenagem Estrutura - é a carcaça ou corpo que dá Asa forma ao avião, aloja os ocupantes e a carga, e fixa os demais componentes. Grupo Moto-propulsor – fornece a Fuselagem propulsão necessária responsável pelo Grupo Motodeslocamento do avião no ar. Trem de pouso propulsor Sistemas – são conjuntos de diferentes partes destinadas a cumprir uma determinada função. Exemplos : sistema elétrico,sistema de combustível,sistema de ar condicionado,piloto automático e etc. Estrutura do Avião (ou célula) 2.1 Alguns componentes principais da estrutura são: Asas,Fuselagem, Empenagem e Superfícies de controle ou comando. A estrutura deve ser projetada para resistir a diversos esforços estruturais. Como por exemplo: TRAÇÃO CISALHAMENTO OU TORCÃO FLEXÃO COMPRESSÃO Estrutura do Avião (ou célula) 2.1 Muito importante também são os Materiais empregados na construção das estruturas.Estes materiais devem ser leves e resistentes. Os mais utilizados são as ligas de alumínio,mas existem também aviões feitos de tubos de aço soldados e recobertos com tela.Os Materiais mais modernos são os plásticos reforçados com fibras de vidro,carbono ou KEVLAR ® ( material patenteado e registrado). Asas 2.1 As asas produzem sustentação necessária para o vôo. Partes da Asa: Bordo de Ataque, Bordo de Fuga, Ponta da Asa, Raiz da Asa,Extradorso ou dorso e Intradorso ou EXTRADORSO Ventre. BORDO DE ATAQUE BORDO DE FUGA INTRADORSO OU VENTRE Asas 2.1 Raiz da Asa Bordo de Ataque Internamente são compostas por: Tanques de combustível Longarinas Longarinas Longarinas: são os principais Nervuras elementos estruturais da asa. (seguem a envergadura da asa) Montantes: suportam esforços de compressão. Nervuras : dão o formato Ponta da asa aerodinâmico à asa e transmitem os esforços aerdinâmicos do revestimento para a longarina. Revestimento Flapes Ailerons Reforçadores Bordo de Fuga Asas 2.1 Tirantes : cabos de aço esticados em diagonal e suportam esforços de tração Suportes* : são membros estruturais que dão apoio á asa. Exemplo de uma asa com revestimento de tela. REVESTIMENTO AILEROM TIRANTES REFORÇADORES Classificação quanto a fixação na fuselagem. Asa alta Asa baixa Classificação quanto a fixação na fuselagem. ASAS 2.1.1 Semi-Cantilever ( possui suportes ou montantes ) Cantilever ( sem suportes ou montantes ) Classificação pelo número de Asas. 2.1.1 Monoplano Biplano Biplano Classificação pelo número de Asas 2.1.1 Triplano Em relação ao formato da Asa 2.1.1 Retangular Trapezoidal Em relação ao formato da Asa 2.1.1 Elíptica Delta Fuselagem Função: É a parte onde são fixadas as asas e a empenagem. Aloja também tripulantes, passageiros e carga, contém os sistemas do avião e pode, em muitos casos, alojar o motor e trem de pouso. 2.1.2 Tipos de Fuselagem Monocoque: Formado por cavernas, que dão o formato aerodinâmico. Os esforços são suportados pelas cavernas e pelo revestimento, geralmente metálico, plástico reforçado ou contraplacado de madeira. Semi-Monocoque: Formado por cavernas, revestimentos e longarinas. Todos resistem aos esforços aerodinâmicos. Os materiais são os mesmos da estrutura monocoque. 2.1.2 Revestimento e caverna Revestimento e Longarinas ou reforçadores Outro tipo de Fuselagem Tubular: Formada de tubos de aço soldados. Pode conter cabos de aço esticados para suportar o esforço de tração. É recoberto por tela, com função de revestimento, que não suporta os esforços aerodinâmicos 2.1.2 Soldados em diagonal Tubos de aço Empenagem e Superfícies de Comando 2.1.3 Definição : é um conjunto de partes que atuam no controle de vôo. Superfície Horizontal ou Estabilizador que é formada pelo Estabilizador Horizontal e o Profundor Superfície Vertical que é formada pelo Estabilizador Vertical (ou Deriva) e o Leme de Direção Estabilizador vertical Estabilizador horizontal Leme de direção Compensadores Profundor Superfícies de Comando e componentes estruturais 2.1.4 São as partes móveis da asa e empenagem que geralmente são localizadas nos bordos de fuga,fixadas por dobradiças,e tem a função de controlar o vôo do avião. As superfícies de controle dividem-se em : Superfícies Primárias ou principais e Superfícies Secundárias Estabilizador Eixo de Pivotamento Compensador Classificação das Superfícies de Comando 2.1.4 Flapes Superfícies Primárias: Aileron, Leme de Direção e Profundor. Superfícies Secundárias: Compensadores das superfícies primárias. Flapes ou Slats: São dispositivos hipersustentadores pois aumentam a sustentação das asas. Úteis nos Pousos e decolagens, pois permitem Realizar estas operações com velocidades menores. Spoiler Classificação das Superfícies de Comando 2.1.4 Spoilers: Função de impedir que a velocidade do avião aumente excessivamente durante as descidas. Também conhecidos como freios aerodinâmicos. Os Spoilers também são usados no pouso para auxiliar a frenagem do avião,denominados então como “speed brakes” Além desta função Controles de Vôo 3.1 Definição : Eixo vertical É o mecanismo que movimenta as superfícies de controle do avião. Eixo Lateral Manche: Possui duas funções: Função de Cabrar (erguer o nariz do avião) ou Picar (baixar o nariz do avião) o avião. Estes movimentos são denominados Eixo Longitudinal de Arfagem ou Tangagem Função de Rolar ou Inclinar o avião. Estes movimentos são Eixos do Avião denominados de Rolamento, Inclinação ou Bancagem. Controles de Vôo – NOTA 3.2 Pedais: Função de Guinar (desviar o nariz para a direita ou a esquerda) do avião. Importante: Os Pedais em vôo,são necessários para efetuar curvas,devendo serem aplicados coordenadamente com o manche Ajustes dos Controles de Vôo. Os controles de vôo, são compostos de manche, pedais, correias, polias, esticadores, cabos, alavancas etc. Periodicamente devem ser feitos algumas verificações e ajustes para garantir o bom funcionamento. São eles: Alinhamento dos Controles, Ajuste dos Batentes, Ajuste da Tensão dos Cabos, Balanceamento das Superfícies. Trem de Pouso Definição: Sua função é apoiar o avião no solo, amortecer os impactos do pouso, frear o avião e controlar a direção no taxiamento. Pode ser Hidroavião ou Hidroplano,Terrestre e Anfíbio. Com relação a distâncias de pouso e decolagem : VTOL: Decolagem ou Pouso Verticais Vertical take-off and landing STOL: Decolagem ou Pouso Curtos Short take-off and landing CTOL: Decolagem ou Pouso Convencionais Conventional take-off and landing 4.1 Trem de Pouso (Mobilidade) 4.1 Trem de pouso Fixo ( Não recolhe) Trem de pouso Escamoteável ( quando recolhido é armazenado no alojamento Interno do trem de pouso ) Trem de Pouso (Mobilidade) 4.1 Exemplo do comando de recolher e baixar o trem de pouso retrátil ou escamoteável Trem de pouso baixado para pouso, através de alavanca Localizada no painel da cabine Trem de pouso recolhido para decolagem ou arremetida através de alavanca localizada no painel da cabine Trem de Pouso (Mobilidade) Retrátil 4.1 O Trem de pouso Retrátil pode ser Recolhido mas não fica totalmente coberto Dentro do alojamento.Permanece Parcialmente visível mesmo quando recolhido Com relação a disposição das rodas. 4.1 Triciclo Convencional Amortecedores Mola: tipo mais simples, consiste em uma lâmina de aço flexível que atua como mola. Porém a mola não absorve o impacto e devolve ao avião a energia recebida. Borracha: a estrutura do trem de pouso é rígida e articulada. O amortecimento é realizado por aros de borracha. Num pouso o trem de pouso abre-se para os lados e os aros de borrachas esticamse absorvendo o impacto. Podem ser também em forma de discos e cordas (também é conhecido como Sandows). 4.2 Amortecedores Hidráulicos: o amortecedor hidráulico consiste em uma haste que desliza dentro de um cilindro contendo fluído oleoso. O fluído amortece o impacto e uma mola suporta o peso do avião. Hidropneumáticas: Usa amortecedor de ar ou gás comprimido para absorver o impacto. Isso elimina a mola. 4.2 Rodas 4.3 O conjunto das rodas permitem a rolagem do avião no solo e sua frenagem. São compostas por Pneus,Rodas e Freios Os pneus e as rodas dos aviões,são basicamente parecidas com as dos automóveis. Existem pneus com Câmara e sem Câmara e ainda de: Baixa pressão para pistas macias como grama e terra. E de alta pressão para pistas duras e pavimentadas. CONTROLE DIRECIONAL NO SOLO 4.4 É efetuado pela Bequilha ou pelo Trem do Nariz,onde são controlados por pedais do leme através de cabos e hastes.Nos aviões de grande porte este controle direcional em baixa velocidade pode ser acionada pelo Comandante através de um mini-volante chamado (Steering) Freios Tambor: composto de um tambor que gira junto com a roda, quando o freio é acionado,o fluído é injetado dentro do cilindro do freio, o qual comprime duas sapatas ou lonas atritam-se contra o lado interno do tambor, realizando a frenagem da roda. 4.5 Freios 4.5 Amortecedor Disco: É composto de um disco que gira junto com a roda, quando o freio é acionado o fluído hidráulico aciona as pastilhas atuando no disco, freando a roda. Disco de freio Tesoura Linha de fluído de reio Motores Generalidades 5.1 Motores a Pistão – Funcionamento O motor a pistão é um motor de combustão interna que se assemelha ao dos automóveis, mas que devido às exigências aeronáuticas é construído com o objetivo de ter leveza, alta eficiência e confiabilidade. Também é econômico e eficiente em baixas velocidades e altitudes, ao contrário de motores a reação, tendo sua grande vantagem como sendo de baixo custo, e por isso muito utilizado em aeronaves de pequeno porte. O princípio de funcionamento de um motor a pistão é o aproveitamento da energia da queima de um combustível no interior de um cilindro, onde os gases desta queima (combustão) geram energia para impulsionar um pistão. Motores Generalidades 5.1 Motor Turbo-Hélice: É um motor Turbojato modificado. Motor ideal para velocidades intermediárias entre a dos motores a pistão e os motores turbofan. Turbo-hélice Motores Generalidades 5.1 Motor Turbojato: o ar admitido é impulsionado num fluxo de alta velocidade, utilizando a energia expansiva dos gases aquecidos para a combustão. É pouco econômico e ineficiente em baixas velocidade e altitudes Turbo-jato Motores Generalidades Motor Turbofan: Motor turbojato acrescido de um fan (ventilador). A fan funciona como uma hélice. Sua vantagem é a elevada tração, baixo ruído e economia de combustível. É o motor mais utilizado atualmente nos aviões de alta velocidade. 5.1 Performance do Motor 5.1 Potências Torque – É a capacidade de uma força de produzir rotação. No motor do avião, o torque indica o esforço rotacional do eixo sobre a hélice. Sistema de Iluminação LUZES DE POSIÇÃO LUZ VERMELHA LUZ VERDE LUZ BRANCA 9.3 Sistema de Iluminação 9.3 Sistema de Iluminação 9.3 FIM FIM