quarta-feira, 9 de julho de 2014

AERODINÂMICA E TEORIA DE VOO -> Capítulo X - Voo Planado


CAPÍTULO 10 

VOO PLANADO


A figura abaixo (Imagem 1) mostra um automóvel descendo uma ladeira de 30º de declive, em ponto morto, O seu movimento não é causado pelo motor mais pela própria ação da gravidade.

No caso, o veículo pesa 1000 kgf, e isso equivale a uma força de 500 kgf para a frente e uma outra de 866 kgf em direção ao solo.


Imagem 1
De modo semelhante, um avião pode voar sem tração do motor, porém em trajetória descendente.

Esse tipo de voo chama-se voo planado. A figura abaixo (Imagem 2) mostra o avião pesando 1000 kgf, num voo planado. Note que:


Imagem 2


  • O avião é impulsionado por uma força de 500 kgf, resultante da gravidade
  • A sustentação é igual a 866 kgf (e não 1000 kgf) - portanto menor que o peso.
O ângulo "O", formado entre a trajetória de voo e a linha do horizonte, chama-se Ângulo de Planeio. Esse ângulo é tanto menor quanto maior CL e menor o CD do avião.

NOTA - Tanto o automóvel como o avião estabilizam-se ao atingirem a velocidade em que o arrastro torna-se igual a 500 kgf. A componente do peso, de 866 kgf, é anulada pelo solo (no caso do automóvel) ou pela sustentação (no caso do avião).

VELOCIDADE DE MELHOR PLANEIO

Esta velocidade, também chamada Velocidade de Menor ângulo de Descida, é aquela que possibilita ao avião planar a maior distância possível.

É a velocidade que deve ser usada quando ocorre pane do motor (coincide com a Velocidade de Máximo alcance, que foi estudada anteriormente).

Imagem 3

Porém se o piloto tentar melhorar o seu planeio, aumentando o ângulo de ataque, nada conseguirá. 

O avião ficará mais tempo planando, mas a distância percorrida será menor.

Existe uma velocidade chamada Velocidade de Menor Razão de Descida (ou de Mínimo Afundamento), na qual o avião pertence o máximo tempo em planeio. 

Essa velocidade é igual à Velocidade de Máxima Autonomia, também estudada anteriormente



Imagem 4
Em sua tentativa de melhorar o planeio, o piloto poderia ainda usar um ângulo de ataque menor, aumentando a velocidade. 

Mas sua tentativa continuará sendo inútil por que, embora a velocidade do planeio seja de fato maior, o ângulo de planeio também será, conforme mostra a imagem abaixo (imagem 4).


Imagem 5
NOTA: 

A velocidade de planeio depende: 

  • Peso;
  • Ângulo de Planeio;
  • Densidade;


VELOCIDADE FINAL

É a velocidade máxima que o avião pode atingir num mergulho ou planeio vertical.

A sustentação deve ser nula para que a trajetória seja vertical (o ângulo de ataque será o ângulo de sustentação nula, conforme imagem abaixo (Imagem 1)).

A velocidade aumentará rapidamente e estabilizar-se-á quando o arrasto tornar-se igual ao peso, neste momento o avião terá então atingido a Velocidade Final.
Todavia, o piloto só deverá permitir que isso aconteça se não atingir antes a Velocidade Limite especificada pelo fabricante do avião.


A velocidade limite é aquela que não pode ser ultrapassada sem que o avião sofra danos ou destruição da estrutura.


Imagem 1


RAZÃO DE DESCIDA


É a altura perdida por unidade de tempo.

A razão de descida é indicada em um instrumento chamado variômetro (vulgarmente conhecido como "Climb").

A razão de descida é geralmente abreviada R/S e medida em m/s (metros por segundo) ou ft/min (pés por minuto).

Exemplo:  R/S = 500 ft/min;




Imagem 2


INFLUÊNCIA DO PESO

O peso do avião não influi na distância e no ângulo de planeio, mais aumenta a sua velocidade e a razão de descida.



Imagem 3

INFLUÊNCIA DO VENTO

O vento de cauda aumenta a VS (velocidade em relação ao solo) e a distância planada e diminui o ângulo de planeio.

O vento de proa tem efeito contrário. Porém, em relação ao ar, o avião voa como se o vento não existisse, e as velocidades (VA e VI) e a razão de descida (R/D) não se alteram.


Imagem 4

INFLUÊNCIA DA ALTITUDE

O ar rarefeito das altitudes elevadas não afeta o ângulo de descida, porém torna o planeio mais rápido, aumentando a VA e a R/D.

Mas a VI não é alterada porque a menor densidade compensa o aumento da velocidade verdadeira, mantendo inalterada a pressão dinâmica no tupo de Pitot.

Isso significa que  piloto poderá manter a mesma VI e estimar o mesmo alcance de planeio quando efetuar uma descida planada para pouso normal ou em emergência numa região de altitude elevada.

Deverá apenas atentar para o fato de que o seu avião estará mais veloz em relação ao solo e agir de forma correspondente.


Imagem 5

Bons estudos a todos!!!

Nos veremos no próximo capítulo, onde falarei sobre o voo ascendente, até breve pessoal!

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