Macete RESUMO Teoria de Vôo

FÍSICA

• Velocidade – É a distancia percorrida por unidade de tempo.
• Massa – É a quantidade de matéria contida num corpo. A MASSA É INVARIAVEL.
• Força – É tudo aquilo capaz de produzir ou modificar o movimento de um corpo.
• Peso – É à força da gravidade – O PESO É VARIAVEL.
• 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:
  • Cinética,
  • Potencial
  • Gravitacional e
  • de Pressão Altímetro – Sua construção é baseada num Barômetro

Superfícies Aerodinâmicas – São aquelas que produzem pequena resistência ao avança, MAS NÃO PRODUZEM NENHUMA FORÇA ÚTIL AO VÔO

ELEMENTOS DE UMA ASA

• Envergadura (distancia entre as 02 pontas de asas)
• Corda (distancia entre o bordo de fuga e o bordo de ataque)
• Raiz da Asa
• Ponta da Asa
• Bordo de Fuga e
• 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.

GEOMETRIA DO AVIÃO

• Linha de Curvatura Média (CMG) – É a linha eqüidistante do extradorso e do intradorso
• Eixo Longitudinal é uma referencia imaginária da acft. Vai do nariz a cauda da acft.
• Pressão Dinâmica – É a pressão produzida pelo impacto do vento. A Pressão Dinâmica AUMENTA com o aumento da DENSIDADE.
• Pressão Total – Soma da Pressão Estática com a Pressão Dinâmica
• O Velocímetro utiliza as Pressões Estática e Total para o seu funcionamento
• O Altímetro utiliza a apenas a Pressão Estática para o seu funcionamento

Teorema de Bernoulli

“Quanto maior a velocidade do escoamento, maior será a Pressão Dinâmica e menor a Pressão Estática”.

ÂNGULOS

1. ANGULO DE PLANEIO: Angulo formado entre a trajetória do voo e a linha do horizonte num voo sem motor. O peso não altera o angulo de planeio.
2. ANGULO DE ATAQUE: Angulo formado entre a corda e o vento relativo
3. ANGULO DE INCIDENCIA: Angulo formado entre o eixo longitudinal da acft e a corda da asa
4. ANGULO DE INCLINACAO LATERAL: Angulo formado entre a linha do horizonte e o plano das asas
5. ANGULO DE SUBIDA: Angulo formado entre a trajetória ascendente da acft e alinha do horizonte.
6. ANGULO DE DIEDRO: Angulo formado por uma linha que passa pelo intradorso da asa e o eixo lateral
7. ANGULO DE ENFLECHAMENTO: Angulo formado entre o eixo lateral e o bordo de ataque das asas.
8. ANGULO DE ESTOL: Angulo crítico ou angulo de perda quanto temos o valor máximo de sustentação. Neste angulo o CD e o CL são máximos

VELOCIDADES

• VI – Velocidade Indicada – É a velocidade que o piloto lê nos instrumentos; só será correta se a acft 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.

• Coeficiente de Sustentação [Cl]
• Densidade do Ar [Rô]
• Coeficiente de Arrasto [Cd]
• Densidade do Ar [Rô]

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 angulo de ataque
• ARRASTO PARASITA – É o arrasto provocado por todas as partes que não produzem sustentação úteis ao vôo. Exemplo: trem de pouso.
• Coeficiente de Arrasto da Área Plana Equivalente: 1,28 ( é o maior que existe )
• Num vôo normal, o ar escoa com mais velocidade no extradorso da asa devido a curvatura da asa (mais acentuada).

CP – Centro de Pressão:

• Quando aumentamos o Angulo de Ataque nos perfis assimétricos, o CP se desloca para frente. Nos perfis simétricos o CP NÃO se move.
• Quando o Angulo de ataque é positivo, a sustentação também será positiva (qualquer que seja o tipo de perfil).
• O angulo 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.

A SUSTENTAÇÃO DEPENDE DE:

1. Superfície da Asa [S]
2. Velocidade ao quadrado [V2]

O ARRASTO DEPENDE DE:

1. Área de Asa e [A]
2. Velocidade ao quadrado [V2]

ALONGAMENTO – É a razão entre a ENVERGADURA e a CMG ( Corda Média Geométrica)

(DISPOSITIVOS HIPERSUSTENTADORES Servem para AUMENTAR o Coeficiente de Sustentação [Cl].)

FLAPE: 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 Flape tipo FOWLER é o que proporciona maior sustentação, mas não é muito utilizado em pequenas acft’s devido ao alto custo. ELE SE DESLOCA PARA TRÁS E PARA BAIXO. Os Flapes são Dispositivos hipersustentadores, com características de “Freios Aerodinâmicos”

• SLOT: Também conhecido como fenda ou ranhura. Ele AUMENTA o angulo Critico da asa (com isso pode ter ângulos de ataque mais elevados – produz mais sustentação).
  Consiste numa fenda que suaviza o escoamento no extradorso da asa, evitando o turbilhonamento.
  O slot é fixo.
• SLAT: São slots móveis. Estes ficam recolhidos durante o vôo, só entrando em funcionamento quando necessário. O slat fica estendido por ação de molas.
• ⇒ Tanto os Slots quanto os Slats tem 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 acft

Hélice: “A hélice é um aerofólio rotativo”. Podem ser de metal ou madeira; sendo que as de madeira só podem ser utilizadas por acfts 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 distancia que a hélice avança é menor e recebe o nome de PASSO EFETIVO. A diferença entre o passo teórico e o passo efetivo chama-se RECUO.

• Hélice de Passo Fixo ⇒ Só funciona bem numa 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 ⇒ (seu passo pode ser modificado mesmo durante o vôo) Funciona bem em qualquer condição de vôo
• Hélices de RPM Constante ou de Velocidade Constante são aquelas controladas por contra pesos ou governador.

VÔO HORIZONTAL: No vôo 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 vôo horizontal, será preciso aumentar o angulo de ataque. A menor velocidade possível em vôo horizontal é conseguida quando o avião voa com o angulo de ataque critico. Essa velocidade chama-se VELOCIDADE DE ESTOL.

• Velocidade Máxima ⇒ é a maior velocidade possível em vôo 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 angulo de ataque é maior do que o critico.
• Velocidade de Estol ⇒ é a menor velocidade possível em vôo horizontal

Arrasto:

• arrasto não depende da altitude;
• arrasto NÃO VARIA em vôo horizontal

VÔO PLANADO

• Velocidade de Melhor Planeio ⇒ é aquela em que a acft consegue planar a maior distancia possível. Também pode ser chamada de Velocidade de Menor Angulo 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 acft. NÃO PODE SER ULTRAPASSADA.
• O PESO NÃO INFLUI NA DISTANCIA E NO ANGULO DE PLANEIO, MAS AUMENTA A SUA VELOCIDADE E A RAZAO DE DESCIDA.
• Vento de cauda aumenta a distancia de planeio, mas diminui o angulo de planeio. E o vento de proa tem efeito contrario
• VA (Velocidade Aerodinâmica) e RS (Razão de Descida) NÃO se alteram com o vento.

VÔO ASCENDENTE

Logo após a decolagem, o avião deve subir com o máximo angulo 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.
• No Teto Absoluto o avião NÃO SOBE NADA, E NÃO FAZ CURVA.
• No Teto Pratico / De Serviço ou Operacional a acft ainda consegue ter um R/S de 100 ft por minuto.

COMANDOS DE VÔO

São 03 os eixos imaginários:

Eixo Longitudinal, Transversal / Lateral e Vertical

• Os 03 eixos PASSAM pelo CG (Centro deGravidade)
• 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 Inclinaçao Lateral

VÔO EM CURVA

• A força de sustentação numa curva deve ser maior que o peso do avião
• O angulo de inclinação AUMENTA quando a velocidade aumenta.
• O angulo de inclinação DIMINUI quando o raio da curva aumenta.
• O angulo de sustentação não depende do peso.
• É impossível fazer curva com angulo de 90 graus.
• Num vôo em curva, a asa externa terá maior sustentação que a asa interna, pois esta estará voando mas rápido.
• A velocidade de estol em curva é maior que num vôo em linha reta.

ERROS MAIS COMUNS EM CURVAS

• GLISSADA: É provocada por inclinação exagerada das asas. A sustentação é insuficiente para suportar o peso da acft. Assim, ela escorregará para dentro da curva.
• DERRAPADA: É causada pela inclinação insuficiente das asas; devido à força centrípeda insuficiente, o avião derrapa para fora da curva. 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 a medida que o raio diminui.

CARGAS DINÂMICAS

São esforços que o avião sofre durante o vôo devido a manobras, turbulências etc., Elas podem ser classificadas em: HORIZONTAIS E VERTICAIS.

• Cargas Dinâmicas Horizontais são fracas e NÃO afetam a estrutura da acft
• Cargas Dinâmicas Verticais são muito importantes. Podem destruir um avião se foram excessivas.

Os movimentos de um avião são controlados através de SUPERFICIES DE COMANDO. São elas: