AERODINÂMICA E TEORIA DE VOO -> Capítulo XVII - Estabilidade Lateral

CAPÍTULO 17 

ESTABILIDADE 
LATERAL

Quando um avião sofre um desequilíbrio lateral, por exemplo, através de uma rajada assimétrica, ele pode apresentar um dos três tipos de comportamentos descritos abaixo:

1. Estaticamente Estável  - O avião tende a retornar ao equilíbrio inicial.
2. Estaticamente Instável - O avião tende a desequilibrar-se ainda mais.
3. Estaticamente Indiferente O avião tende a continuar fora do equilíbrio.

Imagem 1

A estabilidade lateral é menos importante do que a estabilidade longitudinal por que os esforços laterais no avião são geralmente pequenos.

Existem basicamente cinco fatores que influem na estabilidade lateral:

1. Diedro;
2. Enflechamento;
3. Efeito de Fuselagem;
4. Distribuição de Pesos;

DIEDRO (Ângulo formado entre eixo lateral e envergadura)

Quando um avião está com as asas lateralmente desequilibradas, ela glissa na direção da asa mais baixa.

Como resultado da glissada, surge um vento lateral sobre a asa. Dependendo do diedro, o avião poderá ser estável ou instável, conforme mostram as figuras abaixo:

Imagem 2

NOTA - Evidentemente, se o diedro for nulo, o avião tende a ser estaticamente indiferente.

ENFLECHAMENTO (Ângulo formado entre a linha bordo de ataque e eixo lateral)

Durante uma glissada ou derrapagem, o enflechamento faz com que uma das asas seja atingida mais diretamente pelo vento lateral, produzindo portanto mais sustentação do que a outra.

isso influi na estabilidade lateral, conforme mostram as figuras abaixo (Imagem 3):

Imagem 3

EFEITO DE QUILHA

O vento lateral produz forças sobre as superfícies laterais do avião, podendo torná-lo:

• Estável - Quando a área lateral acima do CG (Centro de Gravidade) é maior do que a área lateral abaixo do CG (ver figura abaixo).

Imagem 4

• Instável - Quando a área lateral abaixo do CG é maior do que a área acima do CG.

EFEITO DE FUSELAGEM

O efeito de fuselagem diminui a estabilidade lateral, pois ele prejudica o efeito de diedro.

Por exemplo, a fuselagem na figura abaixo impede que o vento lateral alcance o extradorso da asa direita do avião, diminuindo portanto a estabilidade lateral.

Imagem 5

DISTRIBUIÇÃO DE PESOS

Nos aviões de asa alta, a fuselagem age com se fosse um pêndulo, aumentando a estabilidade lateral.

Imagem 6

Nos aviões de asa baixa, o peso da fuselagem tende a aumentar o desequilíbrio lateral do avião, reduzindo a estabilidade.

Imagem 7

Um avião não dever ter estabilidade lateral exagerada, por que deixaria de obedecer adequadamente ao comando dos ailerons.

Por essa razão, em alguns aviões de asa alta, a fuselagem atua como um poderoso pêndulo estabilizador, cujo efeito precisa ser parcialmente neutralizado através de diedro negativo.

Imagem 8

ESTABILIDADE DINÂMICA LATERAL

Um avião estaticamente estável (quanto ao equilíbrio lateral) tende a voltar ao equilíbrio sempre que for lateralmente inclinado, porém nem sempre o conseguirá.

Existem três comportamentos possíveis:

• AVIÃO DINAMICAMENTE ESTÁVEL - O avião volta ao equilíbrio, amortecendo as oscilações.

Imagem 9

• AVIÃO DINAMICAMENTE INDIFERENTE - O avião tenta voltar ao equilíbrio, mas não consegue amortecer as oscilações.

Imagem 10

• AVIÃO DINAMICAMENTE INSTÁVEL - O avião tenta voltar ao equilíbrio, mas desequilibra-se cada vez mais.

Imagem 11

OBSERVAÇÃO - As figuras acima (Imagem 9, 10 e 11) mostram apenas o comportamento teórico do avião, porque as estabilidades lateral e direcional agem conjuntamente, tornando os movimentos do avião mais complexos.