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 ReaçãoÉ 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:

  •  Profundor ⇒ Comanda os movimentos de Arfagem
  •  Ailerons ⇒ Comanda os movimentos de Rolagem
  •  Leme de Direção ⇒ Movimentos de Guinada
  •  Manche ⇒ Rolamento
  •  Pedal ⇒ Guinada

Os aviões possuem equilibradores ou compensadores, que são pequenas superfícies de comando colocadas nos BORDOS DE FUGA DAS SUPERFICIES DE CONTROLE com as seguintes finalidades:

  •  tirar tendências
  •  compensar o avião em diferentes situações de vôo
  •  reduzir a força necessária para movimentar os comandos

Fator De Carga:

  • Cargas Dinâmicas Verticais são medidas num instrumento chamado acelerômetro.
  • Em vôo nivelado o Fator Carga é IGUAL A UM .
  • Numa CABRADA será MAIOR QUE UM ; Na PICADA será MENOR QUE UM.
  • O FATOR CARGA EM CURVAS SERÁ SEMPRE MAIOR QUE UM
  • 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
    • baixa altitude
    • baixa temperatura
    • pista em declive
  • Fatores de Carga elevados podem ser causados principalmente por:
    • Rajadas de vento
    • Recuperações de mergulho

Os Flapes facilitam a decolagem desde que sejam usados de acordo com as instruções do Manual de Vôo do avião.

TÉCNICAS DE POUSO

  • Pouso em 03 pontos: É utilizado por aviões com trem de pouso convencional. 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.

EQUILIBRE:

  • ESTAVEL – O avião tende a voltar a posição de equilíbrio
  • INSTAVEL – 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.
  • AVIÃO DINAMICAMENTE ESTAVEL – volta ao equilíbrio e logo se estabiliza com uma ou duas oscilações.

TURBULENCIA:

  • Medida Preventiva: Reduzir a velocidade
  • Medida Corretiva: Reduzir a velocidade e o angulo de ataque

POUSO E DECOLAGEM

Condições ideais decolagem:

  • vento de proa
  • ar seco

Ao efetuarem um pouso de pista , os aviões com trem de pouso CONVENCIONAL tem maior risco de pilonagem e cavalo de pau pois eles tem o CG (Centro de Gravidade) localizado atras do trem principal.

ESTABILIDADE LONGITUDINAL: É a Estabilidade dos movimentos do eixo longitudinal em torno do eixo lateral – refere-se aos movimentos de ARFAGEM

  • INDIFERENTE
  • AVIÃO DINAMICAMENTE INSTAVEL – tenta voltar ao equilíbrio muito fortemente, e por isso as oscilações AUMENTAM cada vez mais.
  • AVIÃO DINAMICAMENTE 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:

  1. DIEDRO: Angulo formado por uma linha que passa pelo Intradorso da asa e o eixo lateral. Diedro positivo AUMENTA a estabilidade lateral Diedro negativo DIMINUI a estabilidade lateral. Se o diedro for nulo, o avião tende a ser ESTATICAMENTE INDIFERENTE
  2. ENFLECHAMENTO: Angulo formado entre o eixo lateral e o bordo de ataque das asas:
    • Asa com Enflechamento positivo tende a ser estável
    • Asa com Enflechamento negativo tende a ser instável
  3. EFEITO DE QUILHA: Área acima maior que área abaixo do CG. (acft estável)
  4. EFEITO DE FUSELAGEM: Dispositivo que proporciona ESTABILIDADE LATERAL
  5. DISTRIBUIÇAO 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:

  1. ENFLECHAMENTO
  2. EFEITO DE QUILHA

(AUTO – ROTAÇÃO: Tendência que a acft tem de girar sobre o eixo longitudinal a fim de compensar o torque produzido pela hélice.)

  1. PARAFUSOS: É uma auto-rotaçao acompanhada de uma perda (estol). No parafuso, só funciona o leme de direção. É comum em aviões de cauda pesada. O piloto NÃO deve usar os ailerons próximo ao angulo critico, pois o aileron que abaixa pode provocar o estol nessa asa, dando inicio ao parafuso. Para fazer a recuperação de um parafuso, o piloto deve primeiramente interromper a rotação, pressionando a fundo o pedal do lado contrario 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  sempre é acidental também conhecido como  AUTO- ROTAÇÃO.
    São 03 os fatores que causam o parafuso acidental:

    1. Diferença do angulo de incidência das asas
    2. Uso pleno dos Ailerons a baixa velocidade
    3. Curvas de grande inclinação

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