AERONAVES E MOTORES -> Capítulo XX - INSTRUMENTOS -- Parte 1/3

CAPÍTULO XX

INSTRUMENTOS

PARTE 1/3

CLASSIFICAÇÃO

O voo do avião e o funcionamento do motor e dos sistemas são controlados através de instrumentos. Existem quatro grupos básicos de instrumentos, conforme mostrado abaixo.


Instrumentos de Navegação

Orientam o voo do avião numa determinada trajetória. Ex.: Bússola

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Instrumentos de Voo

Indicam as variáveis que afetam o voo do avião, como a  velocidade, altitude, etc. Ex.: Altímetro

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Instrumentos do Motor

Indicam as condições de funcionamento do motor. Ex.: Tacômetro.

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Instrumentos do Avião

Indicam o funcionamento dos sistemas do avião. Ex.: Liquidômetro (Marcador de quantidade de combustível em cada asa)

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Os instrumentos do avião são muito variados e seu estudo detalhado foge as finalidade deste curso. Portanto muitos instrumentos serão descritos apenas superficialmente, em nível suficiente para atender ao programa.

SISTEMA PITOT-ESTÁTICO

Este sistema tem a finalidade de captar as pressões estática e dinâmica para os seguintes instrumentos:

• Altímetro;
• Velocímetro;
• Variômetro;
• Machímetro;

O dispositivo captado das pressões é o Tubo de Pitot, que é geralmente instalado sob a asa do avião, conforme mostra a figura a baixo.

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No seu aspecto construtivo, o tubo de Pitot possui uma tomada de pressão estática (que é a pressão atmosférica fora do avião) e uma tomada de pressão total (que é a soma da pressão estática com a pressão dinâmica, pois é impossível separá-las). Para evitar a formação de gelo e o acúmulo de água, o tubo de Pitot possui uma resistência elétrica de aquecimento e furos para drenagem da água.

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LINHAS DE PRESSÃO ESTÁTICA E DINÂMICA

As pressões captadas no tubo de Pitot são enviadas até os instrumentos através de duas linhas de tubos:

1. linha de pressão estática;
2. linha de pressão dinâmica ou de impacto (apesar dos nomes, a pressão transmitida é a total e não apenas a dinâmica)

MANÔMETROS

São instrumentos destinados a medir a pressão. Os manômetros classificam-se em:

1. manômetros de pressão absoluta;
2. manômetros de pressão relativa;

MANÔMETRO DE PRESSÃO ABSOLUTA

Este tipo de manômetro é geralmente graduado em polegadas de mercúrio (in Hg) e mede a pressão em relação a vácuo. Isso significa que dará indicação "zero" somente no vácuo ou no espaço, acima da camada atmosférica da terra.

O funcionamento do manômetro de pressão absoluta baseia-se na cápsula aneróide, que contém vácuo no seu interior. Essa cápsula é uma pequena "sanfona" que se expande ou achata de acordo com a pressão externa.

A cápsula (aneróide ou não) é  utilizada em todos os instrumentos ligados ao sistema Pitot-estático, a serem descritos nos itens seguintes.

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ALTÍMETRO

O altímetro é um instrumento que indica a altitude onde o avião se encontra. Basicamente é um barômetro (manômetro que mede a pressão atmosférica) formado por uma cápsula aneroide ligada à linha de pressão estática do avião. Essa cápsula aciona um ponteiro, através de um mecanismo. O mostrador possui uma escala graduada em altitude (pés ou metros).

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VELOCÍMETRO

O velocímetro é um instrumento que mede a velocidade do avião em relação ao ar. É baseado numa cápsula de pressão diferencial que recebe a pressão total no seu interior e a pressão estática no exterior. As pressões estáticas do interior e do exterior se anulam, e a pressão dinâmica sozinha faz a cápsula expandir-se, movimentando a agulha no mostrador através de um mecanismo. O instrumento é graduado em km/h, mph ou kt.

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VARIÔMETRO OU INDICADOR DE SUBIDA

Serve para indicar a velocidade de subida ou descida, geralmente em pés por minuto ou metros por segundo. Seu funcionamento baseia-se não na pressão atmosférica, mas na sua variação. Se o avião descer, a pressão aumentará, e se subir acontecerá o contrário. Essa variação atua sobre uma cápsula de pressão diferencial, que movimenta uma agulha no mostrador.

As razões de subida são indicadas em pés por minuto (ft/min) ou metros por segundo (m/s). O variômetro é vulgarmente conhecido como "Climb", por que os instrumentos americanos e ingleses têm essa palavra escrita no mostrador, significando "subida"

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MACHÍMETRO

Este instrumento (costuma-se ler "maquímetro") é derivado do velocímetro e baseia-se também na cápsula aneroide (com vácuo interno) e na cápsula de pressão diferencial (pressões diferentes dentro e fora). Serve para indicar o Número de Mach.

O número de Mach (costuma-se ler "mac") é o número que resulta dividindo a velocidade do avião pela velocidade do som. Por exemplo, "Mach 0,8" indica uma velocidade igual a 0,8 vezes a velocidade do som. Nos aviões a reação o voo é muitas vezes controlado pelo número de Mach.