AERONAVES E MOTORES -> Capítulo II - A Estrutura do Avião

CAPÍTULO II

A ESTRUTURA 
DO AVIÃO

Partes Principais - A ilustração abaixo (Imagem 1) mostra os componentes básicos da estrutura (ou célula) de um avião

• Asas;
• Fuselagem;
• Empenagem;
• Superfícies de Controle;

Imagem 1

ESFORÇOS ESTRUTURAIS

A estrutura deve resistir a diversos esforços durante a operação do avião. os principais tipos de esforços estão ilustrados abaixo:

Imagem 2

MATERIAIS

Os materiais da estrutura devem ser leves e resistentes. Os mais utilizados são as ligas de alumínio, mas existem também aviões feitos de tubos de aço soldado e recobertos com tela.

Os materiais mais modernos são os plásticos reforçados com fibras de vidro, carbono ou o kevlar*

ASAS

As asas têm a finalidade de produzir a sustentação necessária ao voo. A figura abaixo (Imagem 3) mostra a estrutura típica de um avião leve recoberto com tela.

Esse revestimento não é resistente; ele se destina a suportar apenas a pressão aerodinâmica.

Imagem 3

A figura abaixo mostra uma asa metálica. Nota-se a ausência de tirantes e montantes, os quais são desnecessários por que o revestimento metálico é resistente (o mesmo vale para revestimento plásticos ou de madeira).

Imagem 4

CLASSIFICAÇÃO DOS AVIÕES QUANTO A ASA

Quanto à localização da asa na fuselagem, os aviões podem ser de asa baixa, média, alta ou parassol.

Imagem 5

Quanto à fixação, as asas podem ser do tipo cantiléver(Sem Suporte) ou semi-cantiléver(Com Suporte).

Imagem 6

Quanto ao número de asas, os aviões podem ser monoplanos ou biplanos; antigamente haviam triplanos, quadriplanos, etc.

Imagem 7

Quanto à forma em planta, as asas podem ser retangulares, trapezoidais, elípticas, "em delta", etc.

Imagem 8

1. Asa Trapezoidal;
2. Asa Enflechada;
3. Asa com Enflechamento Negativo;
4. Asa em Delta;
5. Asa com Geometria Variável;
6. Asa Obliqüa

FUSELAGEM (CORPO DO AVIÃO)

A fuselagem é a parte do avião onde estão fixadas as asas e empenagem. Ela aloja os tripulantes, passageiros e carga; contém ainda os sistemas do avião e, em muitos casos, o trem de pouso, o motor e etc. Os três principais tipos de estrutura da fuselagem são:

Estrutura tubular - é formada por tubos de aço soldados, podendo conter cabos de aço esticados em diversos pontos, para suportar esforços de tração. Externamente é recoberto com tela, que funciona apenas como revestimento, não resistindo a esforços.

Ex. Aeroboero

Imagem 9

Estrutura Monocoque

Neste tipo de estrutura, o formato aerodinâmico é dado pelas cavernas. Os esforços são suportados por essas cavernas e também pelo revestimento, que é geralmente feito de chama metálica (ligas de alumínio), plástico reforçado ou contraplacado de madeira.

Imagem 10

Estrutura semi-monocoque

Este tipo de estrutura é o mais utilizados nos aviões atuais. É formado por cavernas, revestimento e longarinas, todos os quais resistem aos esforços aplicados ao avião.

Os materiais utilizados são os mesmos da estrutura monocoque.

Imagem 11

EMPENAGEM

A empenagem é um conjunto de superfícies destinadas a estabilizar o voo do avião. Geralmente compreende duas partes:

Superfície Horizontal - Esta superfície se opõe à tendência de levantar ou abaixar a cauda. Geralmente é formada por um estabilizador horizontal fixo e um profundor móvel. pode ser também interiço e todo móvel.

 

Imagem 12

Superfície Vertical - Esta superfície se opõe à tendência de guinar (desviar para a direita ou esquerda). Geralmente é constituída por um estabilizador vertical (deriva) fixo e um leme de direção móvel.

Imagem 13

SUPERFÍCIES DE CONTROLE OU DE COMANDO

São as partes móveis da asa e empenagem, geralmente localizados nos bordos de fuga e fixadas através de dobradiças, tendo como função controlar o voo do avião. 

As superfícies de controle dividem-se em:

1. Superfícies Primárias ou Principais:

• Ailerons;
• Leme de Direção;
• Profundor;

1. Superfícies Secundárias;

• Compensador do Aileron;
• Compensador do Profundor;
• Compensador do Leme de Direção;

Imagem 14

A estrutura das superfícies de controle é semelhante à das asas, embora seja mais simplificada. O movimento é efetuado através de um mecanismo denominado Sistema de Controle do Voo, que será estudado no próximo capítulo


FLAPS E 'SLATS'

Ambos são denominados dispositivos hipersustentadores por que permitem à asa produzir maior sustentação.

São úteis no pouso ou mesmo na decolagem, pois tornam possível levantar voo ou aterrissar com menor velocidade.

Imagem 15

SPOILERS

Os spoilers ou freios aerodinâmicos têm como principal função impedir que a velocidade do avião aumente excessivamente durante uma descida.

São geralmente usados em aviões de alta velocidade e podem também auxiliar na função dos ailerons como veremos no próximo capítulo.

Imagem 16

COMPONENTES SECUNDÁRIOS DA ESTRUTURA

Fazem parte da estrutura da aeronave as carenagens, portas, janelas de inspeção e tampas diversas que facilitam a manutenção.

Outras partes, como naceles, flutuadores, tanques de ponta de asa, não serão estudados, pois pertencem a cursos mais especializados.