quinta-feira, 9 de novembro de 2017
quarta-feira, 19 de abril de 2017
[RESUMO] - TEORIA DE VOO
RESUMO
TEORIA DE VOO DE
BAIXA VELOCIDADE
- Velocidade
- É a
distância percorrida por unidade de tempo.
- Massa
- É a
quantidade de matéria contida num corpo. A MASSA
É INVARIÁVEL.
- Força
- É
tudo aquilo capaz de produzir ou modificar o movimento de um corpo.
- Peso
- É à
força da gravidade - O PESO É VARIÁVEL.
- Trabalho
- É o
produto da força pelo deslocamento.
- Potência
- É o
trabalho produzido por unidade de tempo.
- Densidade
- É a
massa por unidade de volume.
- Pressão
- É a
força por unidade de área.
- Fluido
- É
todo corpo que NÃO possui forma física.
- Momento ou Torque
- É
tudo aquilo capaz de produzir rotação.
- Ação e Reação
- É a
3ª Lei de Newton.
- Energia
- É
tudo aquilo capaz de produzir trabalho.
- Existem
diversos tipos de energia:
ü
Cinética;
ü
Potencial;
ü
Gravitacional;
ü
Pressão;
- Altímetro
- Sua construção é baseada num Barômetro.
- A
altitude indicada pelo altímetro recebe o nome de ALTITUDE
PRESSÃO, e a altitude REAL em que a aeronave está
voando recebe o nome de ALTITUDE VERDADEIRA.
GEOMETRIA
DO AVIÃO
- Superfícies Aerodinâmicas
- São aquelas que produzem pequena resistência ao avança, MAS NÃO PRODUZEM NENHUMA FORÇA ÚTIL AO VOO;
- Exemplos:
- “Spinner”;
- Carenagem
de Roda;
- Aerofólios
- São aquelas que PRODUZEM FORÇAS ÚTEIS AO VOO.
- Exemplos:
- Hélice;
- Asa;
- Estabilizador;
ELEMENTOS
DE UMA ASA
- Corda
(distância entre o bordo de fuga e o bordo de ataque);
- Envergadura
(distância entre as 02 pontas de asas);
- Raiz
da Asa;
- Ponta
da Asa;
- Bordo
de Fuga;
- Bordo
de Ataque;
- Perfil:
- É o
formato em corte do aerofólio. Pode ser de 02 tipos:
- Simétrico - Pode ser dividido por uma linha RETA em
02 metades iguais.
- Assimétrico - NÃO pode ser dividido em
02 partes iguais.
·
ALONGAMENTO - É a razão entre
a ENVERGADURA e a CMG (Corda Média Geométrica).
- Elementos
do Perfil:
- Bordo
de Ataque;
- Bordo
de Fuga;
- Extradorso;
- Intradorso;
- Corda;
- Linha
de Curvatura Média (CMG) - É a linha equidistante do extradorso e do
intradorso;
·
Eixo Longitudinal
o
É uma referência
imaginária da aeronave. Vai do nariz a cauda da aeronave.
·
Pressão
Dinâmica
o É a
pressão produzida pelo impacto do vento. A Pressão Dinâmica AUMENTA com
o aumento da DENSIDADE.
·
Pressão Total
o
Soma da
Pressão Estática com a Pressão Dinâmica.
·
Velocímetro
o
Utiliza
as Pressões Estática e Total para o seu funcionamento.
·
Altímetro
o
Utiliza a
apenas a Pressão Estática para o seu funcionamento.
·
Teorema
de Bernoulli
o
“Quanto maior a velocidade do escoamento, maior
será a Pressão Dinâmica e menor a Pressão Estática”.
·
A SUSTENTAÇÃO DEPENDE DE:
1. Coeficiente de
Sustentação (CL);
2. Densidade do Ar;
3. Superfície da Asa;
4. Velocidade ao
quadrado (V2)
ÂNGULOS
- Ângulo de Planeio
- É o Ângulo formado entre a
trajetória do voo e a linha do horizonte num voo sem motor;
- Ângulo de Ataque
- É o Ângulo formado
entre a corda de um perfil e o vento relativo;
- Ângulo de Atitude
- É o Ângulo formado entre o
eixo longitudinal e a linha do horizonte;
- Ângulo de Incidência
- É o Ângulo formado
entre o eixo longitudinal da AERONAVE e a corda da asa;
- Ângulo de Inclinação Lateral
- É o Ângulo formado
entre a linha do horizonte e o plano das asas;
- Ângulo de Subida
- É o Ângulo formado
entre a trajetória ascendente da AERONAVE e a linha do horizonte;
- Ângulo de Diedro
- É o Ângulo formado por uma
linha que passa pelo intradorso da asa e o eixo lateral;
- Ângulo de Enflechamento
- É o Ângulo formado
entre o eixo lateral e o bordo de ataque das asas;
- Ângulo de Estol, Ângulo Crítico ou Ângulo de Perda
- Quando temos o valor máximo
de sustentação;
VELOCIDADES
- VI -
Velocidade Indicada
- É a velocidade que o piloto
lê nos instrumentos; (Só será
correta se a aeronave estiver voando na atmosfera padrão,
ao nível do mar).
- VA -
Velocidade Aerodinâmica
- É a velocidade em relação
ao ar. Também conhecida como Velocidade Verdadeira. (A VA NÃO se altera com o vento).
- CP -
Centro de Pressão
- Quando aumentamos o Ângulo
de Ataque nos perfis assimétricos, o CP "anda para frente". Nos
perfis simétricos CP NÃO se move.
- Em
um voo normal, o ar escoa com mais velocidade no extradorso da asa devido
a curvatura da asa (mais acentuada).
- Quando
o ângulo de ataque é positivo, a sustentação também será positiva (qualquer
que seja o tipo de perfil).
- O
ângulo de ataque será NULO quando o Vento Relativo sopra na mesma direção
da Corda do Aerofólio.
- Quando aumentamos o ângulo de ataque, a sustentação também aumenta.
ARRASTO
- Superfície Aerodinâmica
- É
aquela que produz pequena resistência ao avanço (arrasto).
- Arrasto Induzido
- É o arrasto provocado pela diferença de pressão do intradorso com o extradorso. As pressões tendem a igualar-se, logo o ar que sai do intradorso em direção ao extradorso provoca o ARRASTO INDUZIDO;
- Ele pode ser evitado com a instalação de Tanques de Ponta de Asa, Winglats ou alongamento.
- O
arrasto induzido é maior em BAIXAS VELOCIDADES, devido ao maior ângulo de
ataque.
- Arrasto Parasita
- É o
arrasto provocado por todas as partes que não produzem sustentação úteis
ao voo.
- Exemplo:
ü Trem de Pouso;
- O ARRASTO DEPENDE DE:
·
Coeficiente de Arrasto (CD);
·
Densidade do Ar ;
·
Área de Asa;
·
Velocidade ao quadrado [V2];
DISPOSITIVOS
HIPERSUSTENTADORES
- Servem para AUMENTAR o Coeficiente de Sustentação [CL].
- Flap
- Serve
para aumentar a curvatura de um perfil, aumentando dessa forma a sustentação.
- Funcionam também como “Freios Aerodinâmicos” pois aumentam o arrasto do aerofólio.
- O Flap tipo FOWLER é o que proporciona maior sustentação, mas não é muito utilizado em pequenas aeronaves devido ao alto custo. ELE SE DESLOCA PARA TRÁS E PARA BAIXO.
- Os
Flaps são Dispositivos hipersustentadores, com características de “Freios
Aerodinâmicos”
- SLOT
- Também conhecido como fenda ou ranhura.
- Ele AUMENTA o ângulo crítico da asa (com isso pode ter ângulos de ataque mais elevados - produz mais sustentação).
- O SLOT consiste numa fenda que suaviza o escoamento no extradorso da asa, evitando o turbilhonamento.
- O SLOT É FIXO.
- SLAT
- São móveis. Estes ficam recolhidos durante o voo, só entrando em funcionamento quando necessário.
- O Slat fica estendido por ação de molas.
- Tanto
os Slots quanto os Slats têm uma desvantagem: obrigam o avião a erguer
demasiadamente o nariz, prejudicando assim a visibilidade do piloto.
GRUPOS
MOTO-PROPULSORES
- Definições
de Potência:
- Potência Efetiva:
- É
a potência medida no eixo da hélice;
- Potência Nominal:
- É
a potência efetiva máxima para qual o motor foi projetado;
- Potência Útil:
- É
a potência de tração desenvolvida pela hélice sobre a aeronave;
- Quanto aos Tipos de Hélice:
- A hélice é um aerofólio rotativo.
- Podem
ser de metal ou madeira; sendo que as de madeira só podem ser utilizadas
por aeronaves de baixa velocidade (máximo de 300HP);
- Passo:
- A hélice possui pás torcidas, logo, deveria funcionar como um parafuso, avançando uma determinada distancia a cada rotação completa. Essa distância chama-se PASSO TEÓRICO;
- Entretanto, como o ar é fluido, a distância que a hélice avança é menor e recebe o nome de PASSO EFETIVO.
- A
diferença entre o passo teórico e o passo efetivo (ou distância que a
hélice deixou de percorrer) chama-se RECUO.
- Resumindo:
- Rotação
completa da hélice:
§
Passo
Teórico ⇒.
Distancia realmente percorrida pela hélice;
§
Hélice de
Passo Fixo ⇒ Só funciona bem em uma determinada RPM;
§ Hélice de
Passo Ajustável ⇒ Só funciona bem na RPM para qual foi ajustada
(seu passo só pode ser ajustado no solo);
§
Hélice de
Passo Controlável ⇒. Funciona bem em qualquer condição de voo (seu
passo pode ser modificado mesmo durante o voo);
- Hélices
de RPM Constante ou de Velocidade Constante são aquelas controladas
por contrapesos ou governador.
VÔO
HORIZONTAL
- No
voo horizontal a velocidade tem que
ser constante, a sustentação tem que ser igual ao
peso e a tração da hélice tem que
ser igual ao
arrasto.
L = W e T = D
- Se
diminuirmos a velocidade mantendo o voo horizontal, será preciso aumentar ângulo
de ataque.
- A
menor velocidade possível em voo horizontal é conseguida quando o avião
voa com o ângulo de ataque crítico. Essa velocidade chama-se VELOCIDADE
DE ESTOL.
- Velocidade
Máxima ⇒ é a maior velocidade possível em voo
horizontal.
- Velocidade
de Máximo Alcance ⇒ é
a velocidade que permite voar a maior distância possível com dada
quantidade de combustível.
- Velocidade
Mínima ⇒ é
a menor velocidade para a qual é possível voar com velocidade constante. O
ângulo de ataque é maior do que o crítico.
- Velocidade
de Estol ⇒ é
a menor velocidade possível em voo horizontal
- Arrasto:
- Não
depende da altitude;
- Não varia em voo horizontal;
VOO
PLANADO
- Velocidade de Melhor Planeio
- É aquela em que a aeronave consegue planar a maior distância possível.
- Também pode ser chamada de Velocidade de Menor ângulo de Descida. Deve ser usada quando ocorrer pane do motor.
- Velocidade Final
- É a
velocidade máxima que um avião pode atingir num
mergulho vertical.
- A SUSTENTAÇÃO DEVE SER NULA PARA QUE A TRAJETÓRIA SEJA VERTICAL.
- Velocidade Limite
- É a
velocidade que causa danos a estrutura da aeronave.
- NÃO PODE
SER ULTRAPASSADA.
- O PESO NÃO INFLUI NA
DISTÂNCIA E NO ÂNGULO DE PLANEIO, MAS AUMENTA A SUA VELOCIDADE E A
RAZÃO DE DESCIDA.
- Vento de cauda aumenta a distância de planeio, mas não diminui o ângulo de planeio.
- O vento
de proa tem efeito contrário a Velocidade Aerodinâmica e Razão de
Descida NÃO se alteram com o vento.
VOO
ASCENDENTE
- Logo
após a decolagem, o avião deve subir com o máximo ângulo de subida, a fim
de afastar-se com segurança dos obstáculos. Aumentando a
altitude, a potência disponível diminui e a potência necessária
aumenta.
- No
Teto Absoluto
- Todas
as velocidades são iguais.
- O
avião NÃO SOBE NADA, E NÃO FAZ CURVA.
- No
Teto Pratico / De Serviço ou Operacional
- A aeronave ainda
consegue ter um R/S de 100ft por minuto.
COMANDOS
DE VOO
·
São 03 os
eixos imaginários:
o
Eixo
Longitudinal;
o
Eixo Transversal
/ Lateral;
o
Eixo Vertical;
·
Os 03
eixos PASSAM pelo CG (Centro de Gravidade);
·
Movimento
em torno do EIXO TRANSVERSAL ⇒ Arfagem/Tangagem
(movimento de levantar / baixar o nariz - Cabrar /Picar).
·
Movimento
em torno do EIXO LONGITUDINAL ⇒ Rolagem
/ Rolamento / Bancagem ou Inclinação Lateral (baixar / levantar as asas).
·
Movimento
em torno do EIXO VERTICAL ⇒ Guinada (virar
para esquerda / direita).
·
Os
movimentos de um avião são controlados através de SUPERFÍCIES DE COMANDO.
·
São
elas:
o
Profundor
⇒ Comanda os movimentos de Arfagem;
o
Ailerons ⇒ Comanda os movimentos de Rolagem;
o
Leme de
Direção ⇒ Movimentos de Guinada;
o
Manche ⇒ produz ROLAMENTO;
o
Pedal ⇒ produz GUINADA;
·
Os aviões
possuem compensadores, que são pequenas superfícies de comando colocadas nos
BORDOS DE FUGA DAS SUPERFÍCIES DE CONTROLE com as seguintes
finalidades: tirar tendência compensar o avião em diferentes situações
de voo reduzir a força necessária para movimentar os comandos.
GUINADA ADVERSA
·
Para se
evitar a Guinada Adversa devemos:
o
Aplicar
leme de direção no sentido contrário ao da guinada adversa;
o
Equipar o
avião com ailerons diferenciais;
o
Equipar o
avião com ailerons “tipo Frise”;
VOO EM CURVA
“A FORÇA
DE SUSTENTAÇÃO NUMA CURVA DEVE SER MAIOR QUE O PESO DO AVIÃO”.
·
O ângulo
de inclinação AUMENTA quando a velocidade aumenta.
·
O ângulo
de inclinação DIMINUI quando o raio da curva aumenta.
·
“ÂNGULO
DE SUSTENTAÇÃO NÃO DEPENDE DO PESO”
·
É IMPOSSÍVEL fazer curva com angulo de 90º;
·
ERROS
MAIS COMUNS EM CURVAS
o
GLISSADA ⇒ É provocada por inclinação exagerada das asas. A
sustentação é insuficiente para suportar o peso da aeronave. Assim, ela escorregará
para dentro da curva.
o
DERRAPADA ⇒ É
causada pela inclinação insuficiente das asas; devido à
força centrípeta insuficiente, o avião derrapa para fora da curva.
o
A
derrapagem acontece também quando se pisa em um dos pedais do leme de direção
sem antes inclinar as Asas
· RAIO
LIMITE ⇒ É o MENOR RAIO possível, para
qual a potência máxima é aplicada. Para voar em curva o piloto precisa aumentar
a sustentação, logo o arrasto aumenta, por isso devemos aumentar a potência à
medida que o raio diminui.
·
Em um voo
em curva, a asa externa terá maior sustentação que a asa interna, pois esta
estará voando, mas rápido.
·
ESTOL EM CURVA ⇒ É a velocidade de estol em curva é maior que num voo em linha reta.
CARGAS DINÂMICAS
·
São
esforços que o avião sofre durante o voo devido a manobras, turbulências etc.,
·
Elas podem
ser classificadas em: HORIZONTAIS E VERTICAIS.
o
Cargas
Dinâmicas Horizontais são fracas e NÃO afetam a estrutura da aeronave.
o
Cargas
Dinâmicas Verticais são muito importantes. Pois podem destruir um avião se foram
excessivas.
§
Cargas
Dinâmicas Verticais são medidas num instrumento chamado acelerômetro E no voo
nivelado, o Fator Carga é IGUAL A UM (1).
§
Em uma
CABRADA será MAIOR QUE UM (1G);
§
Em uma PICADA
será MENOR QUE UM (1G).
§
Fatores
de Carga elevados podem ser causados principalmente por:
ü
Voo em
Curva
ü
Manobras
feitas pelo piloto
ü
Rajadas
de vento
ü
Recuperações
de mergulho
·
O FATOR
CARGA EM CURVAS SERÁ SEMPRE MAIOR QUE UM ( 1 G )O FATOR CARGA NÃO DEPENDE DO
PESO;
·
Quanto
maior a inclinação da curva, maior será o fator carga.
· Para se
evitar fatores de carga elevados em atmosfera turbulenta, é necessário reduzir
a velocidade de acordo com as recomendações do fabricante da aeronave.
TURBULÊNCIA
·
Medida
Preventiva: Reduzir a velocidade;
·
Medida
Corretiva: Reduzir a velocidade e o ângulo de ataque;
POUSO E DECOLAGEM
· CONDIÇÕES IDEAIS DE DECOLAGEM:
o
Baixa Altitude;
o
Baixa Temperatura;
o
Pista em Declive;
o
Vento de Proa;
o
Ar Seco;
·
Os Flaps
facilitam a decolagem desde que sejam usados de acordo com as instruções do
Manual de voo do avião.
TÉCNICAS DE POUSO
·
Pouso em
03 pontos ⇒ É utilizado por aviões com trem
de pouso convencional.
o
Nessa
técnica o avião é levado a “estolar” rente a pista, tocando-a simultaneamente
com o trem principal e a bequilha.
·
Pouso de
Pista ⇒ Consiste em tocar o solo com uma
certa velocidade, sem OCORRER O ESTOL, é um pouco mais suave e pode ser
usado por aviões com trem de pouso triciclo ou convencional.
o
Ao
efetuarem um pouso de pista, os aviões com trem de pouso
CONVENCIONAL têm maior risco de pilonagem e cavalo de pau pois
eles tem o CG (Centro de Gravidade) localizado atrás do trem principal.
ESTABILIDADE LONGITUDINAL
· É a Estabilidade dos movimentos do eixo longitudinal
em torno do eixo lateral - refere-se aos movimentos de ARFAGEM.
·
Existem 03 tipos de equilíbrio:
o
ESTÁVEL;
o
INSTÁVEL;
o
INDIFERENTE;
·
ESTÁVEL - O avião tende a voltar a posição de
equilíbrio;
·
INSTÁVEL - O avião tende a afastar-se cada vez mais
do equilíbrio;
·
INDIFERENTE - O avião continua fora do equilíbrio;
·
Para que um avião seja estaticamente estável, é
necessário que o CG esteja localizado à FRENTE do CP (Centro de Pressão).
·
AVIÃO DINÂMICAMENTE ESTÁVEL ⇒ Volta ao equilíbrio e
logo se estabiliza com uma ou duas oscilações.
· AVIÃO DINÂMICAMENTE INSTÁVEL ⇒ Tenta voltar ao equilíbrio muito fortemente, e por isso as oscilações
AUMENTAM cada vez mais.
· AVIÃO DINÂMICAMENTE
INDIFERENTE ⇒ Tenta
voltar ao equilíbrio, mas sempre o Ultrapassa, OSCILANDO SEM PARAR.
ESTABILIDADE LATERAL
·
É a estabilidade dos movimentos do eixo lateral em
torno do eixo longitudinal - refere-se aos movimentos de ROLAMENTO (BANCAGEM)
·
São 05 fatores que influem na estabilidade lateral:
a)
DIEDRO;
b)
ENFLECHAMENTO;
c)
EFEITO DE
QUILHA;
d)
EFEITO DE
FUSELAGEM;
e)
DISTRIBUIÇAO
DE PESOS
a DIEDRO ⇒ Ângulo formado por uma linha que passa pelo
Intradorso da asa e o eixo lateral.
o
Diedro
positivo AUMENTA a estabilidade lateral;
o
Diedro
negativo DIMINUI a estabilidade lateral;
o
Se o
diedro for nulo, o avião tende a ser ESTATICAMENTE INDIFERENTE;
b ENFLECHAMENTO
⇒ Ângulo formado entre o eixo
lateral e o bordo de ataque das asas.
o
Asa com
Enflechamento positivo tende a ser estável;
o
Asa com
Enflechamento negativo tende a ser instável;
c EFEITO DE
QUILHA ⇒ Área acima maior que área abaixo
do CG. (Aeronave Estável).
d EFEITO DE FUSELAGEM ⇒ Proporciona ESTABILIDADE LATERAL;
e DISTRIBUIÇÃO DE PESOS ⇒ O CG deve ficar sempre em baixo;
ESTABILIDADE DIRECIONAL
·
É a estabilidade dos movimentos efetuados em torno
do eixo vertical - refere-se aos Movimentos de GUINADA.
·
São 02 fatores que influem na estabilidade
direcional:
a)
ENFLECHAMENTO ⇒ produz em estabilidade
direcional e lateral;
b)
EFEITO DE QUILHA ⇒ Área acima maior que área abaixo
do CG. (Aeronave Estável).
AUTO-ROTAÇÃO
·
Tendência que a aeronave tem de girar sobre o eixo
longitudinal a fim de compensar o torque produzido pela hélice.
PARAFUSOS
·
É uma autorrotação
acompanhada de uma perda (estol). No
parafuso, só funciona o leme de direção.
·
São 03 os
fatores que causam o parafuso acidental:
a)
Diferença
do ângulo de incidência das asas;
b)
Uso pleno
dos Ailerons a baixa velocidade;
c)
Curvas de
grande inclinação;
·
É comum
em aviões de cauda pesada:
·
O piloto
NÃO deve usar os ailerons próximo ao ângulo critico, pois, o aileron que abaixa
pode provocar o estol nessa asa, dando início ao parafuso.
· Para
fazer a recuperação de um parafuso, o piloto deve primeiramente interromper a
rotação, pressionando a fundo o pedal do lado contrário ao da rotação. A
seguir, deverá sair do mergulho, puxando progressivamente o manche, para evitar
o estol de velocidade.
·
PARAFUSO
PODE SER COMANDADO OU ACIDENTAL;
·
PARAFUSO CHATO É SEMPRE ACIDENTAL;
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