Teoria De Voo Professor: Paiva 2 Professor: Paiva APRESENTAÇÃO Este material foi elaborado para servir como base para a preparação ao exame teórico de Meteorologia requeridos para obtenção da licença de Piloto Privado e Piloto Comercial. Focaremos na parte requerida para obtenção da licença teórica,que consta no manual da ANAC, evitando explicações mais abrangentes o qual não cabe para este curso e nem se cobra nos exames teóricos. Tenham ótimos estudos e contem com “ Paiva Aviation”, criado para auxiliar os futuros Comandantes. Cmte. André PAIVA Melo Instrutor de Voo de Avião 3 Professor: Paiva ÍNDICE Capítulo 1 : Aeronaves Capítulo 2: Comandos de voo Capítulo 3: Noções preliminares Capítulo 4: Fluídos e Atmosfera Capítulo 4: Escoamento Capítulo 6: Geometria do avião Capítulo 7 : Forças Aerodinâmicas Capítulo 8 : Dispositivos Hipersustentadores Capítulo 9: Grupo motopropulsores Capítulo 10: Voo Horizontal Capítulo 11: Voo planado Teoria de Voo Capítulo 12: Voo ascendente Capítulo 13: Voo em Curva Capítulo 14: Cargas Dinâmicas Capítulo 15: Decolagem e Pouso Capítulo 16: Estabilidade Longitudinal Capítulo 17: Estabilidade Lateral Capítulo 18: Estabilidade Direcional Capítulo 19: Manobras Pág. 5 Pág. 8 Pág. 15 Pág. 30 Pág. 36 Pág. 41 Pág. 46 Pág. 53 Pág. 55 Pág. 59 Pág. 60 Pág. 63 Pág. 65 Pág. 68 Pág. 69 Pág. 73 Pág. 77 Pág. 79 Pág. 81 Questionário Pág. 84 4 Professor: Paiva Capítulo 1 - Aeronave Define-se como aeronave, todo aparelho manobrável em voo, capaz de se sustentar e navegar no espaço aéreo, apto a transportar pessoas ou coisas. - Aeronaves se divide em dois grupos: ● Aeróstatos ● Aeródinos : Aeródinos de asa fixa Aeródinos de asa rotativa 5 Professor: Paiva Aeróstatos São os aparelhos baseados no principio de Arquimedes “Lei do Empuxo” Que diz : “ Todo corpo mergulhado em um fluído, recebe de baixo para cima uma força igual ao peso do fluido deslocado.” São eles: Dirigível Balão 6 Professor: Paiva Aeródinos São as aeronaves baseada na 3º lei de Newton “Lei da ação e reação” Que diz : “A toda ação corresponde a uma reação de igual intensidade em sentido contrario.” 7 Professor: Paiva Capítulo 2 - Comandos de Voo A aeronave se movimenta pelos três eixos imaginários, estes eixos passam pelo Centro de Gravidade (CG) do avião ou helicóptero. O Centro de Gravidade (cg) é o ponto imaginário onde está aplicado o peso do avião. 8 Professor: Paiva Eixo Transversal : O movimento em torno deste eixo, chama-se ARFAGEM ou TANGAGEM , que subdivide em movimentos : Obs.: o nome ARFAGEM OU TANGAGEM , não necessariamente significa cabrar ou picar , o nome é dado pelo movimento de subir e descer o nariz. Eixo Longitudinal : O movimento em torno deste eixo, chama-se ROLAGEM, ROLAMENTO, BANCAGEM ou INCLINAÇÃO LATERAL , que pode ser efetuado para direita ou para esquerda. 9 Professor: Paiva Eixo Vertical : O movimento em torno deste eixo, chama-se GUINADA , que direciona a aeronave para direita ou esquerda. 10 Professor: Paiva Superfície de comando primária : São as superfícies que se baseiam na alteração do ângulo de ataque do aerofólio para a realização dos movimentos de voo, são elas: O aileron, leme de direção e profundor ou leme de profundidade. Existem também superfícies de comando sem plano fixo, ou seja , elas se movem juntas com a superfície de comando primária. Ailerons : São superfícies móveis instalados no bordo de fuga das asas, próximo à sua ponta, responsáveis pelo movimento de rolagem. Profundor : É uma superfície móvel instalada no bordo de fuga do estabilizador horizontal, responsável pelo movimento de arfagem. Leme de direção : Uma superfície móvel instalada no bordo de fuga do estabilizador vertical, responsável pelo movimento de guinada. 11 Professor: Paiva 1.Superfícies de controle secundária : Esta superfícies, também conhecidas como COMPENSADORES ou “tabs”, encontram-se no bordo de fuga das superfícies de comando primárias e podem ter diferentes funções. 1- Compensar a aeronave para uma condição de voo desejada. 2- Tirar tendências indesejáveis do voo, sendo que esta característica é a principal. 3- Reduzir a força necessária para movimentar os comandos, tornando-os mais “leves” para o piloto. 1.1 Acionamento dos compensadores : Podem ser classificados em: Fixo, Comandável e Automáticos. FIXO – Só podem ser ajustados no solo, normalmente colocados para ajustar as tendências da aeronave. Ex.: Torque do motor e efeito de esteira. COMANDÁVEIS – Ajustados pelo piloto. AUTOMÁTICOS – Movem-se automaticamente, sem ação direta do piloto. 2. Superfícies de controle compensadas : São as superfícies de controle que utilizam um método de compensação ou balanceamento aerodinâmico para aliviar os esforços do piloto. São três tipos : a) Compensação por deslocamento do eixo de articulação. A área á frente do eixo deslocado balanceia parcialmente a pressão do vento atrás desse eixo. b) Compensação através de saliência na superfície de comando c) Compensação através do uso de compensador automático, como já estudado, são os compensadores fixos. 12 Professor: Paiva 3. Guinada adversa : Guinada no sentido contrário ao rolamento, causada pela diferença entre o arrasto do aileron que sobe e do que desce. Ao ser defletido para baixo, o aileron aumenta a pressão do ar no intradorso da asa, causando mais arrasto do que o aileron que sobe. Obs.: A guinada adversa pode ser evitada de três maneiras : a) Comandando o leme de direção para neutralizar a guinada, o que fica a cargo da habilidade do piloto. b) Uso dos ailerons diferenciais. A deflexão do aileron que sobe é maior,a fim de aumentar propositalmente o seu arrasto e torná-lo igual ao arrasto da outra asa. 13 Professor: Paiva c) Uso de ailerons tipo “frise”. Estes ailerons possuem uma saliência dianteira que produz arrasto quando são defletidos para cima, igualando o arrasto em ambas as partes. 14 Professor: Paiva Capítulo 3 - Noções Preliminares Matemática PRODUTO : 2.4 = 8 QUOCIENTE ou RAZÃO : 18/2 = 9 QUADRADO : 7² = 49 CUBO : 4³ = 64 RAIZ QUADRADA : 81 = 9 DIRETAMENTE PROPORCIONAL : distância e tempo INVERSAMENTE PROPORCIONAL : combustível e tempo 1. Velocidade (grandeza) : É a distância percorrida por unidade de tempo. em aviação, além das unidades métricas como m/s e Km/h. Ex.: 80 km / H Distância por tempo • Ft/min (pé por minuto) • Mph (milhas terrestre por hora) = 1,609 km/h • kt (knot ou nó e milha náutica por hora) = 1,852 km/h 15 Professor: Paiva 2. Massa (grandeza) : Quantidade de matéria contida em um corpo. obs.: A massa de um determinado corpo é invariável, a menos que seja acrescentado ou retirado desse corpo. Kg – quilograma (escala) Lb – libra (0,4536 Kg) (escala) 3. Força (grandeza) : É tudo aquilo que é capaz de alterar movimento de um corpo. Para mudar a direção é preciso o uso da força (quebra a inércia). Escalas: •Kgf : quilograma-força 1 Kgf = 9,8N (SI) •Lbf : libra-força F = m.a (2ª lei de Newton) - - - - m = F/a “Alterar o movimento” significa “alterar a velocidade”, ou seja, iniciar ou parar um movimento, acelerar , desacelerar ou apenas mudar de direção. Uma força sempre altera o movimento. Duas forças podem não alterar o movimento porque elas podem se anular. 16 Professor: Paiva 4. Peso : Força que resulta da ação da gravidade sobre os corpos. O peso deve ser indicado em Kgf ou Lbf ou outra unidade de força. •Junção da massa com a gravidade P = m.g (g = 9,8 m/s2) •Variável; •Gravidade maior nos pólos do que no equador, assim o seu peso é maior nos polos. 5. Densidade : É a massa por unidade de volume. Ex.: A gasolina possui uma densidade de 0,72kg/ l ; ou seja, cada litro tem massa de 0,72kg. Atenção: Não confundir densidade com peso ou até mesmo massa. Embora costuma-se dizer que “o chumbo é mais pesado que o algodão, o certo em se expressar é que “ O CHUMBO É MAIS DENSO QUE O ALGODÃO”. Para que o algodão tenha o mesmo Peso que o chumbo , teria que aumentar a quantidade de algodão. Maior densidade Ex.: 8 : 2 Menor volume – Maior densidade Ex.: 2 : 8 Maior volume – Menor densidade 17 Menor densidade Professor: Paiva 6. Trabalho : É o produto da força pelo deslocamento. Ex.: Uma pessoa precisa deslocar um armário com força de 50kgf por uma distância de 30m, o trabalho executado será o produto calculado como: Trabalho = 50 kgf x 30m 1500 kgf.m Lembre-se : Quando se fala de produto é a mesma coisa que Multiplicação. 7. Energia : Tudo aquilo que pode realizar trabalho (SI = J) a) Energia Cinética: Energia contida nos corpos em movimento. Esta energia pode ser vulgarmente conhecida como “embalo”, ou seja, uma pessoa ao ser empurrada em um balanço, tendo assim a velocidade, ela por algum tempo não precisará de mais que empurrem, pois, poderá utilizar o embalo para continuar a balançar. 18 Professor: Paiva b) Energia Potencial gravitacional: Energia acumulada em um corpo, disponível para ser utilizada. Geralmente contida em corpos colocados em locais elevados. Um carro no alto de um morro, ao soltar os freios, ela utiliza esta energia para romper a inércia e mesmo com o motor parado, adquire velocidade. c) Energia de Pressão: Energia acumulada nos fluidos sob pressão. Pode se dizer que estes gases são os mesmos que o de uma bomba de bicicleta ou alguns tipos de ferramentas. São muitos os tipos de energia, pode ser química, térmica, elétrica , nuclear e etc. A energia não pode ser criada, destruída ou até mesma consumida. O que acontece é que a energia é convertida em outra forma de energia. Exemplo prático Em uma avião ocorre várias conversões destas energias. O combustível é uma energia químico, e se transforma em energia térmica através da queima dos gases.A energia térmica se transforma em energia de pressão nos gases quando queimados. A energia de pressão se converte em energia mecânica no eixo de manivelas e posteriormente faz com que se transforme ainda em energia cinética, movimentando assim a aeronave. 19 Professor: Paiva 8. Potência : Trabalho produzido por unidade de tempo. Potencia = Força x Velocidade Desmembrando : TRABALHO X FORÇA X DESLOCAMENTO X FORÇA X TEMPO TEMPO VELOCIDADE Potência é medida em HP (Horse Power, in english). O HP equivale á potência de um cavalo médio, que é capaz de tracionar com uma força de 76kgf á velocidade de 1m por segundo. 9. Aceleração : É a variação da velocidade por unidade de tempo. Ex.: Se um carro acelerar por 10 segundos e atingir a velocidade de 60 m/s, significa que a sua velocidade aumentou de 6 m a cada segundo. Matematicamente dizemos que a aceleração foi de 6 m/s² ( metros por segundo ao quadrado). 20 Professor: Paiva 10. 1ª Lei de Newton : Tendência natural dos corpos permanecerem em repouso ou em movimento retilíneo uniforme. Inércia : Na ausência de forças resultantes, um corpo em repouso continua em repouso. Já um corpo em movimento continua em movimento em linha reta e com velocidade constante. 21 Professor: Paiva 11. 2ª Lei de Newton : A aceleração é diretamente proporcional á força aplicada e inversamente proporcional á massa do corpo. Aceleração = Força__ Massa “ A aceleração é diretamente proporcional a força” : Quanto maior a força aplicada, maior será a aceleração. “ A aceleração é inversamente proporcional ao peso” : Quanto maior o peso, menor é a aceleração, ou seja, mais força precisará ser aplicada. A segunda lei de Newton complementa a primeira lei e afirma que se não tiver uma força atuando sobre um corpo, ele permanecerá parado. 22 Professor: Paiva 12. 3ª Lei de Newton : Ação e Reação. Esta lei afirma que toda ação corresponde uma reação de igual intensidade, porém em sentido contrário. Ex.: Se colocarmos um objeto pesando 2kgf sobre uma mesa, esta exercerá para cima um força igual a 2kgf. Um entendimento importante para esta lei é que não existem forças isoladas no universo. Assim como não pode se evitar o aparecimento do reflexo no espelho, não pode ser aplicado uma força sem que haja uma reação oposta. A reação não é apenas uma imagem oposta a ação efetuada e sim uma força real tanto quanto a ação exercida. Se jogarmos uma bola em uma parede qualquer, esta não seria capaz de voltar se a parede não exercesse a sua reação, ou seja, não é apenas uma imagem e sim uma força. 23 Professor: Paiva 13. Momento ou Torque : Tudo aquilo que pode causar rotação. No exemplo abaixo, uma força aplicada no eixo de manivelas, faz com que a biela tenha uma rotação, com isso, o pistão é empurrado para cima e para baixo. 14. Pressão : É a força por unidade de área. No pneu abaixo, a pressão do ar interno é igual a 1,5kgf/cm². Isso significa que em cada centímetro quadrado do pneu o ar exerce uma força para fora de 1,5kgf. Vamos imaginar que este pneu ao ser colocado instalado em um automóvel, ele terá 200 cm² de contato com o solo. Para se calcular a força total entre o pneu e o solo, basta multiplicar a pressão pela área. Força = Pressão x Área Força = 1,5 kgf/cm² x 200 cm² Força = 300 kgf 24 Professor: Paiva 15.1. Vento absoluto : É o movimento do ar atmosférico em relação à Terra. 15.2. Vento relativo : Vento aparente que sopra sobre um corpo em movimento na atmosfera, geralmente no sentido contrario ao do movimento. Numa atmosfera calma, o vento relativo tem a velocidade igual a do corpo em movimento, porém em sentido contrário. 25 Professor: Paiva 16.1. Velocidade Absoluta : É a velocidade de um corpo em relação à Terra. 16.2. Velocidade relativa : É a velocidade de um corpo em relação a um outro corpo. 26 Professor: Paiva 17. Vetor : Toda grandeza matemática que possui intensidade, direção e sentido. São usados para representarem grandezas físicas como forças, velocidade, aceleração, pressões e etc. O vetor é representado por uma seta, como na figura abaixo. Neste caso, o vetor esta representando uma força cuja a intensidade é indicada pelo numeral (80) e sua Unidade (kgf); sua direção é inclinada e o sentido da direita para esquerda. Certas grandezas não podem ser representadas por vetores. Ex.: Temperatura por exemplo 27 Professor: Paiva 17.1. Composição de vetores : É um método para determinar a resultante de dois ou mais vetores. Teorema de Pitágoras : O quadrado da hipotenusa é igual a soma dos quadrados dos catetos (ax e ay) a² = b² + c² Na figura abaixo, mostra um aeronave seguindo seu rumo e o vento deslocando-o para o lado. Assim, para se decompor este vetor, pega-se a velocidade da aeronave de(140 km/h) e a intensidade do vento de (30 km/h), termos assim a resultante da aeronave. 28 Professor: Paiva 17.2. Decomposição de vetores : É o processo contrário ao composição de vetores, pois partimos da resultante para obter as componentes que nos interessam. Temos um carro de 900kgf e desejamos saber qual a força no sentido de uma ladeira. Inicialmente desenhamos o vetor 900kgf, que será a diagonal do paralelogramo (neste caso um retângulo, os lados deste retângulo corresponderão respectivamente a 450kgf no sentido da “ladeira” e 780kgf no sentido do solo. Podemos obter o mesmo resultado matematicamente, mais isso não será abortado. A composição e a decomposição de vetores são utilizadas para facilitar o estudo das forças e movimentos. Por exemplo, para aplicar as leis de Newton quando existem várias forças agindo sobre um corpo, é mais simples substituí-las por uma força só, que chamaremos de “Resultante”. No automóvel abaixo, decompomos uma força inclinada (Peso) em duas forças mais fáceis de serem Estudadas. 29 Professor: Paiva Capítulo 4 - Fluidos e Atmosfera 1. Fluido : Todo corpo que não possui forma fixa. São separados em duas espécies: Líquidos : água, gasolina, óleo, etc. Gases : ar, oxigênio, vapor d’água, etc. 2. Atmosfera : Camada de ar que circunda a terra. Mistura de gases - 21% gás oxigênio - 78% gás nitrogênio - 1% outros gases Componentes estranhos - Poeira - Vapor d’agua, apesar de estar quase sempre presente, não é considerado parte da mistura de gases. - Poluentes diversas - Sementes 3. Parâmetros da atmosfera : São as propriedades do ar atmosférico; elas são variáveis e afetam o voo das aeronaves e o funcionamento dos motores. Os mais importantes estudaremos a seguir, são eles: - DENSIDADE - TEMPERATURA - PRESSÃO 30 Professor: Paiva 3.1 Densidade : Já se sabe que a densidade é a massa por unidade de volume. Como o volume de uma massa de gás é variável, a densidade também varia, na razão inversa do volume. Isso que dizer que a densidade e o volume variam em sentidos opostos,ou seja, quando um aumenta, o outro diminui. 4. Temperatura : Medida através de termômetros e pode ser graduada em diversas escalas. Observe o ponto de congelamento e o ponto de ebulição para cada escala; estes são os pontos de referência. A água entra em ebulição em 100°C (373 K) e congela em 0°C (273 K). Vamos às definições: - Celsius: Escala de temperatura, símbolo “C”, no qual 0° C é o ponto de congelamento da água e 100° C é o ponto de ebulição da água. *Na escala termométrica, o intervalo entre o ponto de ebulição e o ponto de congelamento da água é dividido em 100 intervalos, denominados graus. - Fahrenheit : Escala termométrica de símbolo “F”, no qual 32° F é o ponto de congelamento da água e 212° F é o ponto de ebulição da água. - Kelvin : Escala de temperatura absoluta ou escala termodinâmica, cujo símbolo é “K”, no qual o ponto triplo da água tem o valor de 273,16 °K , arredondados para 273 °K. 31 Professor: Paiva Extras : -273 °C ou -459 °F - Zero Absoluto 0 K -40°C = -40°F - Onde Celsius se iguala com Fahrenheit 5. Lei dos Gases : a lei da física onde descreve a forma pela qual variama pressão , densidade e a temperatura de um gás . Para entendê-la intuitivamente, consideramos três aspectos distintos: 1º Caso: Em um gás a DENSIDADE constante, a pressão aumenta proporcionalmente á temperatura. D i P T Na figura abaixo, temos gás em uma panela fechada, portanto com volume e densidade constante. A chama aumenta a temperatura do gás, o qual tenta expandir. Como a lata está fechada, a pressão aumentará, na mesma proporção da temperatura absoluta. 32 Professor: Paiva 2º Caso :Em um gás a PRESSÃO constante, a densidade diminui proporcionalmente ao aumento da temperatura. P D T Na figura ao lado temos um cilindro com um pistão livre. As bolinhas vermelhas são as representações das moléculas do ar . À medida que a temperatura aumenta as moléculas vão adquirindo energia cinética (velocidade), fazendo com que as moléculas se choquem contra a parede do pistão, gerando uma força que o empurra para cima. Dessa forma vamos ter um aumento do volume ocupado pelo gás diminuindo sua densidade. Lembrando : A medida que se aumenta o volume, se diminui a densidade. Nos cálculos se usam as escalas absolutas,ou seja, Kelvin ou Rankine. Exemplo, quando dizemos que a Temperatura aumentou 2vezes,subtende-se que a temperatura em Kelvin ou Rankine aumentou 2 vezes. Por consequência,o dobro de 27 °C NÃO será 54 °C, o valor correto seria 327 °C. 27 °C é igual a 27+273 = 300 K O dobro de 300 K é igual a 600 K 600 K é igual a 600-273 = 327 °C 33 Professor: Paiva 3º Caso: Em um gás a TEMPERATURA constante, a densidade aumenta proporcionalmente à pressão. T D P Sabemos que a pressão de um gás aumenta quando ele é comprimido por um pistão. O volume diminui,assim, sabemos também que com o aumento do volume a densidade aumenta. A densidade aumenta exatamente na mesma proporção da pressão se a temperatura se manter constante,porém, se a temperatura variar, a densidade irá variar porém NÃO na mesma proporção. Lembrar que, quando comprimimos um gás, a energia mecânica da compressão se transforma em energia térmica e o gás se aquece. Pelo contrário, se diminuirmos a pressão, o pistão irá subir, o gás assim ficará mais frio. 6. Pressão atmosférica : É a pressão exercida sobre todas as coisas que estão dentro da atmosfera. 34 Professor: Paiva 7. Variação da pressão atmosférica : Até uma determinada altitude, a pressão, densidade e a temperatura DIMINUEM á medida que a altitude AUMENTA. Álém disso, a umidade também diminui a densidade do ar porque o vapor d”água é menos denso que o oxigênio e o nitrogênio do ar. Os parâmetros atmosféricos variam com a altitude e fenômenos meteorológicos diversos, mas sempre obrdecendo á lei dos gases. 8. Atmosfera padrão : Devido á grande variabilidade da atmosfera real, tornou-se necessário adotar uma ATMOSFERA PADRÃO, estabelecida através de uma convenção ou um comum acordo. Ela tem como finalidade padronizar as condições para as especificações, determinação e comparação do desempenho de aeronaves e motores. 9.Atmosfera Padrão ISA ( ICAO Standard Atmosphere ) : É a atmosfera padrão predominante na aviação, definida pela organização da Aviação Civil Internacional ( OACI, ou ICAO, em inglês ) – com sede em Montreal, Canadá. Basicamente são adotados os seguintes parâmetros para o NMM ( nivel médio do mar ): * Pressão - 1013,2 hpa (760 mm de mercúrio ) * Densidade – 1,225 kg / m³ • Temperatura – 15 ° C 10. Altímetro : O altímetro usado nos aviões baseiam-se no principio que a pressão atmosférica decresce com a altitude. Portanto ele é um barômetro ( aparelho medidor de pressão atmosférica ) funcionando como altímetro. 11. Altitude verdadeira : É a altitude real em que o avião se encontra, medida em relação ao nivel do mar. 35 Professor: Paiva 12. Altitude de pressão : Altitude baseada na pressão atmosférica. Numa atmosfera real, as pressões variam de maneira diferente da Atmosfera Padrão, portanto a altitude de pressão deixa de ser altitude verdadeira. Todavia, isso não prejudica a segurança de voo, porque todos os aviões que voam numa mesma região estarão com erros iguais, o que afasta possibilidade de colisões. 13. Altitude densidade : É a altitude baseada na densidade do ar da atmosfera padrão. Na atmosfera real, a altitude de densidade é diferente da altitude verdadeira, mas ela é usada para especificar o teto de subida, que é a altitude máxima que a aeronave pode atingir. Capítulo 5 - Escoamento • Aerodinâmica: é o estudo dos movimentos dos fluidos levando em consideração as suas propriedades e características, e as forças que exercem em um corpo sólido neles emersos. O estudo da aerodinâmica ganhou muita importância industrial com o surgimento dos automóveis e aviões, pois estes precisavam se deslocar tento do menor atrito possível com o ar, tornando os assim rádios e econômicos. • Túnel de vento: É uma unidade que possui o objetivo de simular os estudos do efeito do ar que escoa sobre ou ao redor de objetos sólidos, utilizando um protótipo em escala menor, possibilitando a determinação de parâmetros e a realização de testes. Alguns túneis de vento conseguem simular velocidades superiores a 20 vezes a velocidade do som, isso só é possível devido a equação da continuidade que veremos a seguir. 36 Professor: Paiva • Escoamento: é o nome dado ao movimento de um fluido gasoso ou líquido e são classificados em: Escoamento lamianar ou lamear: as partículas do fluido tendem a percorrer trajetórias organizadas e paralelas. Escoamento turbilhonado: as partículas tendem a percorrer trajetórias curvilíneas, formando um curso totalmente desordenado. 37 Professor: Paiva • Equação da continuidade: é a equação que relaciona velocidade do fluido e área de secção por onde o fluido passa. Então concluímos que onde tiver um estrangulamento do tubo o fluido escoará com maior velocidade. Pressão total: é a soma das pressões estáticas e dinâmica. Pressão estática: é aquela que não depende do movimento. Ex: pressão de ar em um pneu, pressão atmosférica Pressão dinâmica: É aquela provocada pela velocidade do ar (impacto do ar) . Teorema de Berloulli: teorema o qual prevê a redução da pressão estática com o aumento da velocidade. PT = PE + PD . Sistema PIOT-ESTÁTICO: é o sistema destinado a captar e distribuir as pressões estáticas e total aos instrumentos que as utilizam. 38 Professor: Paiva • Altímetro : é um barômetro que se baseia na seguinte regra : com aumento da altitude há uma diminuição da pressão estática. O altímetro recebe a linha de pressão estática do sistema de PITOT-estático. 39 Professor: Paiva Altitude verdadeira(AV): altitude real em que o avião se encontra, medida em relação ao nível médio do mar (distancia entre o nível médio do mar e a aeronave). Obtida com o fornecimento do QNH. Altitude pressão(AP): altitude baseada na pressão do nível do mar padrão 1013.2Hpa (distancia entre a aeronave e a isóbara de 1013.2Hpa) .Obtida com o fornecimento do QNE. Altitude densidade(AD): é a altitude baseada na densidade do ar da atmosfera padrão, o teto prático e de serviço são baseados nela. Altura: é determinada pelo rádio altímetro indica a distancia vertical da aeronave para o solo ou mar • Velocímetro: instrumento de voo que mede a velocidade do vento relativo do ar externo. Ele é na verdade um manômetro com duas entradas de pressão, estática e total. Recebe a linha de pressão estática e total do sistema de PITOT-ESTÁTICO. Velocidade indicada(VI): É a velocidade indicada por um velocímetro, só é correta para um avião voando ao nível do mar na atmosfera padrão. Velocidade aerodinâmica(VA): é a velocidade do avião em relação ao ar.(deveremos considerar a atmosfera em que estamos voando para calcula-la). Velocidade no solo(GS): é razão entre o deslocamento e o tempo da aeronave. É fornecida pelo GPS. 40 Professor: Paiva • Climb ou variômetro: baseia-se na variação da pressão estática, recebe somente a linha de pressão estática do sistema de PITOT-ESTÁTICO. Capítulo 6 - Geometria do avião PA - IVA 41 Professor: Paiva • Superfícies aerodinâmicas: são superfícies que produzem pouca resistência ao avanço mas nenhum força útil ao voo. • Aerofólios: partes do aviões que produzem força úteis ao voo. EX:hélice, asa ,estabilizadores e etc. 42 Professor: Paiva • Bordo de ataque: extremidade dianteira do perfil. • Bordo de fuga: extremidade traseira do perfil. • Raiz da asa: extremidade interna da asa onde é fixada a fuselagem. • Ponta da asa: extremidade externa da asa que fica em contato com o ar. • Extradorso ou cambra superior: superfície superior do perfil • Intradorso ou cambra inferior: superfície inferior do perfil • Corda: linha reta que liga o bordo de ataque ao bordo de fuga • Linha de curvatura média: linha que equidistante do intradorso e extradorso. Quando essa linha for reta o perfil obrigatoriamente será simétrico 43 Professor: Paiva • Envergadura (b) : é a distancia entre as pontas das asas • Área da asa (S) : produto da envergadura pela corda. S= b X c Perfil simétrico: é um perfil que pode ser dividido em duas partes iguais por uma linha reta, ou seja a parte de cima será igual a parte de baixo Perfil assimétrico: é um perfil que não pode ser dividido em duas partes por uma linha reta ou seja a parte de cima será diferente da parte de baixo. 44 Professor: Paiva • Ângulo de incidência: é o ângulo formado pela corda da asa e o eixo longitudinal da aeronave. Esse ângulo não pode ser alterado e é calculado de acordo com o projeto da aeronave. Obs: para evitar o estol nas pontas das asas, os engenheiros diminuem o ângulo de incidência • Diedro : é o ângulo formado entre o plano da asa e o plano horizontal de referencia. O angulo não pode ser alterado em voo e vamos ver mais a frente que ele esta ligado diretamente a estabilidade lateral da aeronave. 45 Professor: Paiva Como um avião consegue voar ?! Capítulo 7 - Forças Aerodinâmicas • Ângulo de ataque: é o ângulo formado entre a direção do vento relativo e a linha da corda. Esse ângulo pode ser alterado durante o voo. 46 Professor: Paiva Forças aerodinâmicas Durante um voo normal de um avião o ar escoa mais rapidamente no extradorso do que no intradorso de uma asa. De acordo com o Teorema de Bernoulli, que prevê a redução da pressão estática com o aumento da velocidade podemos concluir que temos uma diferença de pressão do intradorso para o extradorso (a pressão é maior no intradorso que no extradorso). De acordo com as leis da física o ar tende a sempre ficar em equilíbrio, logo o ar no intradorso impulsionará asa para cima com o objetivo de igualar as pressões gerando assim uma das componentes da sustentação. 47 Professor: Paiva A força gerada pela terceira lei de Newton será a responsável pela formação da outra componente da sustentação. Quando os filetes de ar se chocam contra a asas eles geram uma reação que impulsionará a asa para cima e para trás. A asa gera uma certa resistência ao avanço pós irá criar uma área plana o que dificultará o deslocamento gerando assim a força denominada arrasto. 48 Professor: Paiva • Resultante aerodinâmica: é a soma vetorial da força de sustentação e da força de arrasto. É aplicada em um ponto chamado centro de pressão(Cp). A resultante aerodinâmica é uma força que empurrará a asa para cima e para trás. • Sustentação: é a força perpendicular ao vento relativo, resultante da soma das forças causadas pela diferença de pressão e pela terceira lei de Newton explicadas anteriormente. Esta força é a força útil do aerofólio. Comportamento dos perfis: Ângulo de ataque positivo: - perfil assimétrico = gera sustentação - perfil simétrico = gera sustentação Ângulo de ataque nulo: - perfil assimétrico = gera sustentação - perfil simétrico = não há sustentação Ângulo de ataque de sustentação nula: - perfil assimétrico = levemente negativo - perfil simétrico = ângulo de ataque = 0 Ângulo de ataque menor que o de : - perfil assimétrico= sustentação negativa sustentação nula - perfil simétrico = sustentação negativa Nos perfis assimétricos com o aumento do ângulo de ataque o CP se desloca para frente, já nos perfis simétricos com o aumento do ângulo de ataque o CP permanece no mesmo lugar. 49 Professor: Paiva • Coeficiente de sustentação (CL): É o número que indica a capacidade de um aerofólio em produzir sustentação. O valor do coeficiente de sustentação depende do ângulo de ataque e do formato do aerofólio. Obs: a sustentação aumenta com o aumento do ângulo de ataque até um limite o ângulo crítico. • Arrasto (D) : é a componente da resultante aerodinâmica paralela a direção do vento relativo. É geralmente nociva é deve ser reduzida ao mínimo possível. O arrasto aumente a medida que o ângulo de ataque aumenta, porem não de maneira proporcional, ele cresce lentamente no início e rapidamente no final. • • Coeficiente de arrasto (LD) : É o número que indica a capacidade de um aerofólio em produzir arrasto. O valor do coeficiente de arrasto depende do ângulo de ataque e do formato do aerofólio 50 Professor: Paiva • Arrasto induzido: A pressão do ar no intradorso é maior que no extradorso, isso força o ar a escapar para cima nas pontas das asas (formando vórtices) causando uma perda de sustentação. Para recuperar essa perda de sustentação o piloto aumenta o ângulo de ataque gerando assim um aumento do arrasto. Esse arrasto extra será chamado de arrasto induzido. Obs: o arrasto induzido é maior nas baixas velocidades e grandes ângulos de ataque, ou seja são maiores no pouso e decolagens. Para diminuir o arrasto induzido os aviões utilizam um grande alongamento, wing lets, tanques instalados nas pontas de asas e etc. • Alongamento: é a razão entre a envergadura e corda média geométrica da asa ou a razão do quadrado da envergadura da asa e a área da asa. • Arrasto parasita: Para calcularmos o arrasto parasita de um avião iremos utilizar cálculos e noções físicas que fogem do nosso objetivo nesse curso, para nós o arrasto parasita será considerado o arrasto de todas as partes do avião que não produzem sustentação e poderá ser calculado através da área plana equivalente. • Área plana equivalente: É a área de uma placa plana perpendicular ao vento relativo cujo arrasto e equivalente ao arrasto parasita do avião. 51 Professor: Paiva • Ângulo de ataque crítico: também conhecido como ângulo de perda ou ângulo de estol. O coeficiente de sustentação é máximo. Quando esse ângulo é ultrapassado a sustentação diminui rapidamente e o arrasto sofre um enorme acréscimo. Esse fenômeno chama-se estol. Como é feito o Wing Let.... #SQN (só que não) 52 Professor: Paiva Capítulo 8 - Dispositivos Hipersustentadores • Dispositivos Hipersustentadores: São dispositivos que normalmente são usados durante o pouso e decolagem das aeronaves que permitem que o avião voe em baixa velocidade sem estolar, ou seja ele diminui a velocidade de estol da aeronave. • Flape: É um dispositivo hipersustentador que serve para aumentar a curvatura ou arqueamento do perfil, dessa forma aumentando seu coeficiente de sustentação. O ângulo crítico do aerofólio diminui pois o flape produz uma perturbação ao escoamento. Vale a pena ressaltar que o flape funciona também como um freio aerodinâmico pois ele gera uma ‘BARREIRA’contra o escoamento fazendo com que o arrasto aumente. O flapa mais eficiente é o flape fowler pois ele aumenta a área do perfil e seu arqueamento. • Slat: é uma lâmina móvel, mível que quando estendida forma o Slot que é uma frenda que “organiza” os filetes de ar no extradorso aumentando o ângulo crítico do perfil. Ou seja ele permite atingir ângulos de de ataque mais elevados, produzindo mais sustentação. Seu único problema é que esse dispositivo obriga o piloto a erguer o nariz do avião principalmente durante o pouso, podendo dificultar a visão da pista para o piloto. 53 Professor: Paiva Obs: em caso de uma arremetida o piloto devem manter os dispositivos hipersustentadores na mesma posição do pouso, para que não haja uma perda de sustentação próximo ao solo. • Ângulo de atitude: é o ângulo formado entre o eixo longitudinal da aeronave e a linha do horizonte. Não confundir com ângulo de ataque. 54 Professor: Paiva Capítulo 9 - Grupo Motopropulsor • Grupo moto propulsor: é o conjunto dos componentes que fornece o avião a tração necessária ao voo. Os mais usados são os turbojato, turbofan, turboélice e o motor a pistão. • Potência efetiva: é a potência medida no eixo da hélice, podendo variar desde a marcha lenta até a potência máxima. • Potência nominal: é a potência efetiva máxima para a qual o motor foi projetado, e faz parte das especificações do fabricante. • Potência útil: é a potência que a hélice fornece ao avião. • Potência necessária: é a potência necessária para manter certa configuração de voo, depende de vários aspectos como ângulo de ataque, densidade do ar, temperatura e etc. 55 Professor: Paiva • Hélice: consiste em duas ou mais pás fixadas a um cubo central. Cada pá é essencialmente uma asa rotativa produzindo sustentação no sentido horizontal, chamaremos essa força de tração. As pás são mais torcidas na raiz do que nas pontas para que a parte próxima da raiz avance o mesmo que a ponta da pá, visto que a ponta da pá terá um maior caminho a ser percorrido em cada volta, tendo assim maior velocidade. • Passo da hélice: também chamado de ângulo da pá, deve ser aumentado ou diminuído de acordo com as condições de voo. A mudança de passo tem grande importância no voo, pois ela está ligada diretamente a rotação do motor. A rotação do motor deve ser modificada em cada condição de voo para obter melhor eficiência. • Governador de hélice: é o responsável por modificar o passo da hélice, a maioria utiliza óleo lubrificante para esse função. O passo da hélice é mudado pelo piloto, mas em algumas aeronaves, principalmente turboélices, o passo é modificado automaticamente. 56 Professor: Paiva • Passo mínimo na decolagem e pouso: com o passo mínimo (angulo de ataque da hélice mínimo) a hélice fica menor torcida. Com isso as pás manipulam menor quantidade de ar por cada rotação. Essa menor massa de ar (carga + leve) permite ao motor girar em alta rotação, produzindo assim maior tração na aeronave. Quando a aeronave se encontra no solo, ela necessita de uma maior potência e tração, por esse motivo usamos passo mínimo na decolagem. • Aumentamos o passo a medida que subimos para cruzeiro: a medida que a aeronave sobe para altitude de cruzeiro, o ângulo da pá é aumentado, já que a tração passa a ser menor do que a requerida na decolagem. Aumentando o passo (ângulo da pá), a massa de ar manipulada é aumentada, causando assim um esforço no motor como consequência diminuindo a rotação do motor. O aumento do passo é feito justamente para não causa uma sobre carga no motor ( aumento da rotação e aumento do consumo de combustível) . • Passo máximo em cruzeiro: o passo máximo é usado em cruzeiro, quando estamos em voo nivelado (não estamos subido) logo não necessitamos de muita potência do motor (RPM ). Aumentando o passo, maior massa de ar é manipulada pela pá da hélice, que aumenta a carga sobre o motor (fazendo com que a RPM diminua). • Passo máximo na descida (mergulho): O passo máximo é utilizado quando a aeronave esta descendo(mergulho) pois aumentando o ângulo de pá, maior quantidade de ar é manejada sobre a pá da hélice, evitando assim que a rotação passe dos limites especificados pelo manual. 57 Professor: Paiva • Passo teórico: é a distância que a hélice deveria avançar durante um giro completo. • Passo efetivo: é a distância que a hélice realmente avança durante um giro completo. O passo efetivo é menor que o passo teórico devido a perda de potência na transformação de potência efetiva em potência útil. • Recuo: É a diferença entre o passo teórico e o passo efetivo. O recuo é máximo na decolagem. • Passo reverso: Possui o objetivo de frear a aeronave em solo. A hélice continua girando no mesmo sentido, mas o ângulo da pá é alterado para negativo. • Passo bandeira: Possui o objetivo de criar menor atrito com o ar possível, é utilizada quando há perda de um motor minimizando assim o arrasto da hélice. • Torque: o consiste na tendência que o avião tem em rolar em torno do eixo longitudinal, no sentindo contrário da rotação da hélice. O torque do motor próximo ao ângulo crítico pode contribuir para uma aeronave entrar em parafuso. 58 Professor: Paiva Capítulo 10 - Voo Horizontal • No voo horizontal: o nível de voo e a velocidade são constantes, ou seja a resultante das forças que agem na aeronave é igual a zero. (L=W e T = D). Se aumentarmos a velocidade devemos diminuir o ângulo para que o avião não suba, se diminuirmos a velocidade deveremos aumentar o ângulo de ataque para que o avião não desça. • Velocidade de estol: é a velocidade mínima possível em voo horizontal. • Potência necessária: é a potência que o avião necessita para manter voo nivelado. É inversamente proporcional a: densidade, área da asa e coeficiente de sustentação. • Potência disponível: é a potência máxima que o grupo motopropulsor pode fornecer ao avião em forma de tração. É diretamente proporcional a densidade, área da asa e coeficiente de sustentação. • Velocidade máxima: é a maior velocidade possível em voo horizontal. • Velocidade de máxima autonomia: permite que o avião voe o maior tempo possível com uma quantidade X de combustível • Velocidade de máximo alcance: permite que o avião voe maior distância com uma quantidade X de combustível. • Velocidade mínima: é a menor velocidade possível para voar com velocidade constante. • Carga alar: é a razão entre o peso e área da asa. O arrasto varia com altitude num voo horizontal ?! 59 Professor: Paiva Capítulo 11 - Voo Planado • Voo planado : é o voo em trajetória descendente sem a tração do motor, só depende da ação da gravidade onde a sustentação é menor que o peso. • Ângulo de planeio: ângulo formado entre a trajetória do planeio e a linha do horizonte. • Velocidade de melhor planeio: é a velocidade que permite a aeronave planar uma maior distância possível. • Velocidade de menor razão de descida: é a velocidade que permite a aeronave permanecer o mais tempo em voo. 60 Professor: Paiva Na velocidade de menor razão de descida o ângulo de ataque e o ângulo de planeio são maiores e a velocidade menor ao comparado com a velocidade de melhor planeio. • Velocidade final: é a velocidade máxima que o avião pode atingir num mergulho ou planeio vertical (essa velocidade só depende da ação do peso). A sustentação é nula. O arrasto terá a mesma direção que o peso mas sentido contrário. • Velocidade limite: é a velocidade que não pode ser ultrapassada sem que o avião sofra danos ou até a destruição da estrutura. • O peso: não influi na distância e no ângulo de planeio, mas aumenta sua velocidade e razão de descida. 61 Professor: Paiva • Vento de proa: aumenta o ângulo de ataque e o ângulo de planeio diminuindo a distância. • Vento de cauda: o ângulo de ataque e o ângulo de planeio são menores, aumentando o alcance. • Altitude: o ar rarefeito das altitudes elevadas somente influencia na velocidade do planeio que será maior logo a razão de descida também será maior. Quanto mais alto a aeronave estiver maior será o seu alcance. Obs : Para aumentar a distância de planeio o arrasto deve ser reduzido ao máximo logo os flapes e o trem de pouso devem permanecer recolhidos durante o voo planado. 62 Professor: Paiva Capítulo 12 - Voo Ascendente • No voo ascendente a aeronave realiza uma trajetória ascendente onde o peso é maior que a sustentação. (componentes dos vetores) Inicialmente parece equivocado e estranho,mas a aeronave consegue manter em voo devido a potência aplicada que irá gerar tração e com isso consegue se manter em voo ascendente. • Ângulo de subida: é o ângulo formado entre a trajetória ascendente do avião e a linha do horizonte. • Velocidade de máxima razão de subida: velocidade que permite o avião ganhar mais altitude o mais rápido. • Velocidade de máximo ângulo de subida: velocidade que permite o avião ganhar altitude em uma menor distância percorrida. É a velocidade usada para livrar obstáculos durante a decolagem, é menor que a velocidade de máxima razão de subida. 63 Professor: Paiva • Altura: a medida que o avião ganha altura, a densidade do ar diminui. Isso reduz a potência do motor e aumenta a potência necessária. A razão de subida diminui até se tornar nula no teto absoluto. Obs: quanto maior a altura maior será a potência necessária e menor será a potência disponível. • Teto prático: a aeronve consegue manter uma razão máxima de 100ft/m. • Teto absoluto: a aeronave não conseguirá mais subir, a razão será de 0ft/m. Obs: O teto prático e absoluto são referentes a altitude densidade. • Fatores que favorecem o voo em subida: Alta densidade Baixa temperatura Baixo peso Alta potência disponível Nível do mar 64 Professor: Paiva • Influencia da área da asa: Quando maior for a área da asa, maior será a sustentação e maior arrasto logo: maior área da asa: maior ângulo de subida menor área da asa: maior razão de subida Capítulo 13 - Voo em Curva Paiva Aviation 65 Professor: Paiva No voo em curva a sustentação não estará na mesma direção que o peso, então para calcularmos a sustentação necessária em uma curva deveremos utilizar a seguinte fórmula: SUSTENTAÇÃO = PESO / Sen DO ÂNGULO DE INCLINAÇÃO. Logo a sustentação será maior que o peso. Obs: em uma curva de 60º de inclinação a sustentação deve ser duas vezes maior que o peso, pois o seno de 60º = 1/2 . • Força centrípeta: força que “puxa" o avião para o centro da curva. • Força centrífuga: força que tente a tirar o avião da curva. 66 Professor: Paiva A velocidade de estol aumenta na curva, visto que é necessário uma maior sustentação para não perder altitude. • Curva derrapada: curva feita com falta de inclinação das asas, ou uso exagerado dos pedais. O avião abre a curva aumentando o seu raio. • Curva glissada: curva feita com muita inclinação das asas, esquecendo de cabrar a aeronave, a aeronave irá perder altitude. • Raio limite: indica a capacidade de uma aeronave efetuar curvas é o menor raio possível. O raio limite varia com a altitude, quanto maior for a altitude menor será a capacidade de uma aeronave de efetuar curvas ou seja maior será o seu raio limite. 67 Professor: Paiva Capítulo 14 - Cargas Dinâmicas • Cargas dinâmicas: são os esforços que o avião sofre durante um voo, devido a manobras,voo em curva, turbulencias e outros fatores. As cargas dinâmicas horizontais são geralmente fracas e não afetam a estrutura do avião, mas as cargas verticais são muito importantes e se forem excessivas podem danificar o avião ou até causar ruptura total da estrutura. • Fator de carga: É a razão entre a sustentação e o peso da aeronave. É medido através de um instrumento chamado acelerômetro. • Fator de carga nas recuperações: Em uma recuperação após um mergulho vertical podem ocorrer grandes fatores de carga causados pelo aumento da sustentação. Na recuperação o piloto deve cabrar suavemente afim de evitar excessivo fator de carga e evitar que o ângulo de ataque aumente demasiadamente o que pode gerar o ESTOL DE ALTA VELOCIDADE. • Deep Stall (estol profundo) : é causado pela turbulência produzida pela asa em grandes ângulos de ataque. Esse ar turbulento ira envolver o profundor o tornando inutilizável, logo sua recuperação é impossível. Essa condição é mais frequente em aviões com cauda em T . 68 Professor: Paiva Capítulo 15 - Decolagem e Pouso Trem de pouso convencional Trem de pouso triciclo 69 Professor: Paiva • Decolagem: Operação em que o avião levanta voo. No início da decolagem a tração é máxima e vai reduzindo a medida que a velocidade aumenta. As condições ideais são: Vento de proa baixa altitude de pista alta pressão pista em declive ar seco temperatura Os aviões com trem de pouso convencional precisam erguem a cauda durante a decolagem para diminuir o ângulo de ataque reduzindo o arrasto e a sustentação, evitando que o avião decole antes da velocidade de segurança. • Pouso: condições ideais: Ar seco e frio Baixa temperatura Pista em aclive Vento de proa 70 Professor: Paiva Pouso três pontos: a aeronave irá tocar o solo com o trem de pouso principal e a bequilha ao mesmo tempo. Logo antes do toque o piloto irá aumentar o ângulo de ataque ultrapassando o ângulo crítico, assim a aeronave entrará em estol tocando a pista em três pontos. O pouso costuma ser mais duro ao comparado ao pouso de pista. • Pouso de pista: consiste em tocar primeiro com o trem de pouso principal e depois com a bequilha. O pouso costuma ser mais suave. 71 Professor: Paiva • Pilonagem: quando um avião toca com o nariz no solo durante o procedimento de pouso, pode ser causado por problema no trem de pouso ou por imperícia do piloto. Mais comum nos aviões de trem de pouso convencional por possuírem Cg atrás do trem principal. • Cavalo de pau: é a manobra no solo que consiste numa mudança de proa de 180 graus, que é própria de acft de trem de pouso convencional por possuir o Cg atrás do trem principal. 72 Professor: Paiva • Decolagem e pouso com vento de través: o vento de través torna a pilotagem da aeronave difícil, pois o vento tende a empurrar a aeronave lateralmente dificultando manter o alinhamento com a pista. Capítulo 16 - Estabilidade Longitudinal • Primeira lei de Newton (Lei de Inércia) : Todo corpo mantém o seu estado de repouso ou de movimento uniforme seguindo uma linha reta, se não for compelido a mudar seu estado por forças nele impressas. Um corpo pode ser : Estaticamente instável: quando são perturbados esses corpos jamais voltarão a condição de equilíbrio, eles tendem a se afastar cada vez mais da posição inicial. Estaticamente indiferente: quando são perturbados esses corpos irão permanecer na nova trajetória sem se afastar mais e sem tender a voltar pra posição. Estaticamente estável: quando são perturbados esses corpos tendem a voltar para sua posição inicial (posição de equilíbrio). 73 Professor: Paiva Os corpos que são estaticamente estável são classificados como: Dinamicamente instável: ao tentar voltar para posição de equilíbrio o corpo acaba se afastando cada vez mais. Dinamicamente indiferente: ao tentarem voltar para posição de equilíbrio o corpo acaba sofrendo oscilações. Dinamicamente estável: voltam totalmente para sua posição de início. Obs : A asa sendo um perfil assimétrico ela é instável, pois ao aumentarmos o angulo de ataque o CP se desloca para frente fazendo o perfil aumentar cada vez mais o angulo de ataque. Todo avião deve ser estaticamente e dinamicamente estáveis. Os aviões de passageiros geralmente são mais estáveis ao comparados com os aviões de acrobacia. Um avião excessivamente estável pode se tornar muito difícil de se manobrar pois resistirá ao comando dos pilotos querendo sempre voltar para posição inicial • Estabilidade longitudinal: é a estabilidade em torno do eixo lateral do avião. Depende da posição do Cg e do peso da cauda da aeronave. 74 Professor: Paiva • Ponto neutro: é o ponto onde é aplicado a resultante da força de sustentação do avião. É a soma do momento da sustentação da asa e dos estabilizadores. • CP do estabilizador: ponto onde é aplicado a resultante aerodinâmica do estabilizador • CP da asa: ponto onde é aplicado a resultante aerodinâmica da assa • CG : ponto onde é aplicado o peso da aeronave Estabilizadores: foram criados com a finalidade de estabilizar um avião desestabilizado. O vento que incide no estabilizador gera uma sustentação que faz com que a cauda suba ou desça deixando o voo nivelado. Avião com cauda pesada: estaticamente instável Avião com cauda leve: estaticamente estável 75 Professor: Paiva Podemos concluir que um avião dinamicamente estável longitudinalmente deve apresentar CG na frente do ponto neutro e cauda leve. Ao aumentar a velocidade um avião dinamicamente estável tenderá a subir devido o aumento a sustentação e ao diminuir a velocidade o avião tenderá abaixar o nariz permanecendo acima da velocidade de estol. 76 Professor: Paiva Capítulo 17 - Estabilidade Lateral • Estabilidade lateral: é a estabilidade em torno do eixo longitudinal, depende do : Diedro Enflechamento Efeito de fuselagem Distribuição de pesos 77 Professor: Paiva 78 Professor: Paiva Capítulo 18 - Estabilidade Direcional • Estabilidade direcional: é a estabilidade em torno do eixo vertical depende do : efeito de quilha enflechamento 79 Professor: Paiva 80 Professor: Paiva Capítulo 19 - Manobras • Glissada: utiliza quando se deseja descer acentuadamente em baixa velocidade usando a fuselagem como um freio aerodinâmico. O vento relativo escoará lateralmente e do lado da glissada. • Perda: manobra onde se provoca o estol, utilizado principalmente em treinamento. 81 Professor: Paiva • Parafuso: pode ser uma manobra acidental ou comandada. O avião estol e o piloto utiliza o leme fazendo com que ele caia em aspiral. Para tirar um avião do parafuso o piloto deve aplicar o pedal oposto a rotação e cabrar suavemente. O parafuso acidental pode ser causado por ventos laterais e torque do motor próximo a velocidade de estol. 82 Professor: Paiva Parafuso chato: a sua recuperação é impossível, ocorre com mais frequência em aviões com cauda pesada. O ar escoa praticamente a 90º com o eixo longitudinal da aeronave. Questionário 83 Professor: Paiva 84 Professor: Paiva 85 Professor: Paiva 86 Professor: Paiva 87 Professor: Paiva 88 Professor: Paiva 89 Professor: Paiva 90 Professor: Paiva 91 Professor: Paiva 92 Professor: Paiva 93 Professor: Paiva 94 Professor: Paiva 95 Professor: Paiva 96 Professor: Paiva 97 Professor: Paiva 98 Professor: Paiva 99 Professor: Paiva 100 Professor: Paiva 101 Professor: Paiva 102 Professor: Paiva 103 Professor: Paiva 104 Professor: Paiva 105