Controles de Voo (Profundor e Leme)

Profundor:são aerofólios que controlam o movimento doa avião sobre o eixo lateral ou transversal. Este é controlado pelo manche fazendo movimentos para frente e para trás. É ele o responsável por fazer a aeronave subir e descer.

Leme: É o respnsável pelo movimento da aeronave em seu eixo vertical, ou seja, controla a direção do avião. O Leme é acionado pelos pedais da aeronave.

Na prática ele funciona da aseguinte maneira: ao aplicar força nos pedais, por exemplo, no pedal direito, o leme virará também para a direta, como consequÊncia a cauda te´ra um aumento de arrasto pela direita o que a "jogará" para a esquerda e o nariz da aeronave para a direita, fazendo assim com que o avião dê uma guinada para a direita.

Este instrumento é bastante utilizado, entre outros, quando se está fazendo uma aproximação com vento cruzado, por exemplo, para corrigir a atitude da aeronave.



Veja no esquema acima a atuação de todas as superfícies de comando de uma aeronaves (Clique na imagem para ampliar).

Controles de Voo (Ailerons)

Os ailerons são partes móveis dos bordos de fuga das asas dos aviões que servem para controlar o movimento de rolamento da aeronave.

Bordo de fuga é a parte traseira da asa, de formato mais afilado, por onde o ar que percorreu a superfície da mesma escoa. A função do aileron é mover-se, para cima ou para baixo (alternadamente em cada lado da asa) a fim de alterar esse fluxo de ar, respectivamente diminuindo ou aumentando a sustentação naquele lado da aeronave, fazendo-a girar em torno de seu eixo longitudinal (movimento de rolagem).

Ao serem acionados os ailerons, estes atuam de forma inversa de cada lado da asa, ou seja quando se quer girar o avião para a direita, o aileron da asa esquerda baixa e o aileron da asa direita levanta. Com isto a sustentação da asa direita baixa ao variar o ângulo de ataque da asa direita para um ângulo inferior e o contrário acontece na asa esquerda fazendo rodar o avião no eixo longitudinal e no caso para a direita.




Veja na animação acima o funcionamento dos ailerons.

Os Controles de Voo ( Introdução)

Os controles de voo são os responsáveis pelos movimentos que aeronave realiza em seus três eixos (longitudinal, vertical e lateral). É por meio deles que o piloto envia o comando para a aeronave subir descer e virar...

Os controloes de voo são compostos pelo manche, que controla os ailerons e o profundor e pelos pedais que controla o leme.

Nas aeronaves de maior porte e mais modernas estes movimentos são transmitidos por meio de um sistema hidráulico, o que torna mais confortável sua utilização diminuindo a força a ser aplicada pelo piloto sobre os pedais, o que não ocorre nas aeronaves menores, onde tais comandos são transmitidos por meio de cabos de aço.

Stall

Stall (ou estol) significa a perda de sustentação, ou seja a aeronave não consegue se sustentar no ar e tende a cair.
É um termo utilizado na aviação e na aerodinâmica que indica a separação do fluxo de ar do extradorso da asa, resultando em perda total de sustentação. Uma aeronave em situação de estol (stall, estolando) não está voando mas sim caindo. Isto acontece porque o ar descola da asa (deixa de passar por cima do extradorso de forma a gerar uma depressão que forme um vetor de sustentação). No estol o ponto de transição (zona da asa onde o ar descola da asa e forma turbulência) estará sempre na parte anterior do vetor de sustentação (lift) que está situado na corda e no centro de pressão. Este vetor é 90 graus, perpendicular ao vento relativo e menos 90 graus ao vetor de resistência (drag). Indica também a perda de velocidade e, conseqüentemente, de altitude, de um corpo aerodinâmico (ave ou avião), devido à diminuição da força de sustentação.



Acima, temos o diagrama de uma aeronave em voo normal e em estol (no caso, um estol profundo, no qual os profundores, ou lemes de profundidade - perdem sua utilidade.)

Mantenha-se sempre acima da velocidade de estol, principalmente nos momentos mais críticos, como pousos e decolagens. Devido à baixa altitude da aeronave nesses momentos, um estol pode se tornar uma situação irreversível.

Fonte: wikipedia.org

Flaps e Spoilers

FLAPS: são dispositivos hiper - sustentadores que consistem de abas, ou superfícies articuladas, existentes no bordo de fuga (parte posterior) das asas de um avião, os quais, quando abaixados/estendidos, aumentam a sustentação e o arrasto (ou resistência ao avanço) de uma asa pela mudança da curvatura do seu perfi e o aumento de sua área.



Utilização:


1- Durante a aproximação para o pouso, em graduação (ajuste) máxima, permitindo que a aeronave reduza a sua velocidade de aproximação, evitando o estol. Com isso a aeronave pode tocar o solo na velocidade mais baixa possível para se obter a melhor performance de frenagem no solo.

2- Durante a decolagem, em ajuste adequado para produzir a melhor combinação de sustentação (máxima) e arrasto (mínimo), permitindo que a aeronave percorra a menor distância no solo antes de atingir a velocidade de descolagem.
Existem quatro tipos de flap que são utilizados na aeronaves: o simples, ventral, fowler e o fenda. O flap que proporciona o maior aumento no coeficiente de sustentação é o fowler, ele desloca-se para trás e para baixo, aumentando além da curvatura, a área do aerofólio.





Imagem: Note no detalhe os flaps de um Boeing 747 totalmente estendidos para pouso no aeroporto de Heathrow, Londres. Observe a construção múltipla em três estágios, assemelhado-se a uma "persiana




Flap de bordo de ataque (Slat)

Slat é um dispositivo de hipersustentação auxiliar, que nada mais é do que uma porção do próprio bordo de ataque (parte frontal) da asa que se desloca à frente para permitir a passagem de ar da parte inferior (intradorso) para a parte superior (extradorso) pela fenda ali formada, melhorando assim o escoamento do ar em elevados ângulos de ataque e retardando o descolamento da camada limite.

Quando acionados, se distendem para a frente e para baixo, criando um perfil que "represa" a camada de ar sob as asas, aumentando enormemente a sustentação das mesmas. São, portanto, superfícies fundamentais nos estágios iniciais e finais de voo, durante a decolagem e aproximação, quando a velocidade é mais baixa e a necessidade de sustentação é mais crítica.






Spoilers ou speedbrakes: são peças móveis posicionadas sobre as asas de aviões.

São chamadas de speedbrake quando tem a função de quebrar a sustentação da asa, e podem ser utilizadas em duas situações: em voo, quando não são abertos totalmente (100%) na intenção de se reduzir a velocidade e/ou altitude, mais rapidamente, e em procedimento de pouso, onde é acionado totalmente (100%) após o avião tocar a pista, para quebrar rapidamente a sustentação da aeronave, fazendo com que ela não suba de novo e perca velocidade.

Usado dessa forma, ele ainda apresenta uma vantagem adicional: Ele pode criar uma força de sustentação no sentido inverso, isto é, uma força de sustentação negativa, assim como acontece nos carros da Fórmula 1 e da Fórmula Indy, por exemplo. Nessas competições, é fundamental criar uma força vertical, de cima para baixo, para aumentar o efeito da força da gravidade sobre as rodas. Com isso, fica mais difícil as rodas e os pneus deslizarem sobre a pista. Criou-se um "grip", isto é, uma aderência maior entre os pneus e a pista. O mesmo ocorre com os speedbrakes. Como os pneus estão sendo empurrados contra o solo, ele "gruda" nele com mais eficiência, facilitando, assim, o trabalho dos freios que são colocados nos trens de pouso da aeronave. Com isso, ela pára mais rápido.

É chamado de spoiler quando tem a função de auxiliar nas curvas, tem a mesma função dos ailerons, as superfícies dos spoilers (esquerdo e direito) não se abrem juntas, fazendo que quando numa curva, se o aileron não estiver suficiente, o spoiler sobe quebrando, embora bem pouco, a sustentação da asa em que está levantado, fazendo com que a asa desça e o avião faça a curva.

Forças que atuam no avião

Para os físicos, as forças da natureza são quatro: a forte, responsável pela coesão nuclear, a fraca, que produz a radioatividade, a eletromagnética, que está relacionada à maioria dos fenômenos com os quais convivemos no cotidiano e finalmente a gravitacional, que atua entre quaisquer corpos que posseum massa.

No jargão aeronáutico também costuma-se falar em "quatro forças". A menção obviamente se restringe ao mundo particular de quem lida com o voo, e o seu conhecimento é fundamental para que os pilotos possam voar apropriadamente.

O vento fluindo em uma determinada direção produz uma força sobre o aeroplano chamada de força aerodinâmica total. Uma outra grandeza intimamente ligada à força aerodinâmica e também muito importante na descrição do voo é o ângulo de ataque definido como o angulo formado pela direção do vento (usualmente chamado de vento relativo) e a direção do avião.

A força aerodinâmica total pode ser decomposta em duas componentes: a sustentaçã e o arrasto. Além, atuam sobre o avião o peso e a força de tração (ou propulsão).

Podemos definir mais especificamente as quatro forças envolvidas na física do voo como:

Sustentação: é a componente da força perpendicular ao vento relativo, produzido pela asa, que tem a finalidade de sustentar o avião no ar. Para que exista sustentação, a asa foi projetada de uma maneira que a parte de cima tenha uma curvatura maior qur a parte de baixo.


Arrasto: é a força que se opõe ao avanço da aeronave, ou seja atrapalha o deslocamento da aeronave.

Peso: é uma força vertical que age no sentido podto a sustentação. Quando a aeronave se encontra estabilizada verticalmente o peso e a sustentação se igualam.


Tração: é a força que permite que o avião se desloque e atinja velocidade suficiente para a aeronave criar sustentação, essa força é criada pelo motor da aeronave. Nos aviões a hélice ela é criada pela própria hélice e nos aviões a jato pela turbina.

Segue abaixo uma ilustração sobre tais forças.

Afinal, por onde começar?

Bem, acho que pelo início é melhor!
Vamos começar nossos estudos vendo primeiro uma introdução sobre o que são aeronaves, seus tipos e classificações. Depois, nós começamos a aprofundar mais no assunto, ok?!! Então vamos lá...

O que é uma aeronaves?

R.: É todo aparelho capaz de se sustentar e navegar no ar. Esses aparelhos por sua vez, dividem-se em Aeróstatos e Aeródinos cujas definições serão apresentadas a seguir.

Aeróstatos: baseados no princípio de Arquimedes, são também conhecidos como mais leves que o ar, ou seja, aeróstato é um veículo que usa um gás mais leve que o ar (geralmente o gás hélio) para manter-se flutunado.

Exemplo: balão e dirigível.



Exemplo: balão e dirigível.

Aeródinos: baseados na 3ª Lei de Newton - Lei da Ação e Reação - "Toda ação corresponde a uma reação de mesma intensidade, em sentido contrário". Os aeródinos são os aviões, planadores, ultraleves e helicópteros, ou seja, os mais pesados que o ar.




*Os aviões, planadores e ultraleves, são aeródinos de asa fixa. Já o helicóptero é um aeródino de asa rotativa.

As aeronaves podem ser classificadas quanto ao tipo de asa, a localização da asa na fuselagem, o número de asas, quanto ao tipo de motor, etc.

Por exemplo:

1 – Classificação quanto ao tipo de asa: asa reta, asa trapezoidal, asa em delta, etc., sendo que cada tipo de asa obedece a um padrão de voo (subsônico, supersônico, etc).

2 - Classificação quanto ao número de asas: monoplano (uma asa), biplano (duas asas), triplano (três asas).

3 - Classificação quanto ao tipo de motor: motor a pistão, motor turbo-hélice e motor a reação. Essa classificação pode ser dar também, quanto ao número de motores, ou seja, monomotor e multimotor.

Bem, eu acho que para o começo está muito bom!! Nas próximas postagens vamos ver um pouquinho mais sobre as asas e sobre os motores das aeronaves. Muito obrigado, abraços e bons voos!!!

Asas: definição, modelos e aplicações.

Asa: artefato mecânico destinado à sustentação aerodinâmica que está presente na grande parte dos aparelhos com capacidade de voar, como os aviões.

Nas aeronaves de asa fixa (aviões, planadores, etc), a asa apresenta um perfil assimétrico, sendo ligeiramente mais curvada na sua parte superior (extradorso). Quanto menor for a velocidade que se destina a asa, mais acentuada deve ser esta curvatura e assimetria.

Quando a asa se desloca por um fluido (geralmente o ar), o caminho que as particulas de ar percorrem no extradorso é maior do que na parte inferior(intradorso), em razão da curvatura. Dessa forma, a velocidade do ar no extradorso é maior, ou seja, as partículas de ar ficam menos tempo em contato com a parte superior da asa, em relação a parte inferior (Princípio de Bernoulli).

Dessa forma, cria-se então, uma diferença de pressão entre as faces superior e inferior da asa, isto é, uma vez atingida determinada velocidade suficinte para que a pressão na parte inferior da asa (que é maior que do que na superior) provoque uma força de sustentação, de baixo para cima, fazendo assim, a asa levantar, e com ela a aeronave.






Tipos e Aplicações

Existem vários tipos de asa, cada qual com um formato diferente. E, de acordo com o formato, a aplicação em um determinado tipo de voo. Segue abaixo as explanações:


Asa reta: é muito eficiente do ponto de vista estrutural, porém, não tem aerodinâmica muito boa e nem pode ser usada para voos supersônicos. Abaixo a foto de um avião Sopwith Camel, que dispõe desse perfil de asa.




Asa trapezoidal: similar à asa reta, porém, menos efeciente estruturalmente e mais aerodinamicamente. Exemplo: P-51 Mustang.




Asa elíptica: é a mais aerodinâmica das asas para voo em baixa velocidade. Entretanto, a construção é muito difícil e por consequência muito cara. Exemplo: Spitfire.




Asa tipo"flecha": é a mais utilizada em aviões que desenvolvem grades velocidaes, mas, não quebram a barreira do som. É o tipo de asa utilizado por praticamente todas a aeronaves comerciais atuais. As principais vantagens são: a facilidade de construção e a aerodinâmica. A principal desvantagem é o fato de ela não poder ser usada para voos supersônicos sem alterações no seu projeto. Essas alterações fazem com que ela perca muita sustentação, exigindo maiores velocidades para posos e decolagens. Exemplo: MIG-17




Asa com enflechamento negativo: é similar ao tipo flecha, porém, com maiores vantagens: a ponta da asa funciona melhor, dificulta o estol e combina melhor com certos tipos de aviões. Entretanto, ela é pouco usada, porque sua estrutura precisa ser muito rígida. Exemplo: Junkers Ju 287.




Asa em forma de delta: servem, principalmente, para vôos em velocidades supersônicas, pois quando algum corpo excede a velocidade do som, uma onda de choque se forma ao redor desse objeto. Quando, por exemplo, a asa reta é utilizada nesse tipo de vôo, uma parte dela fica "para fora" dessa onda de choque. Conseqüentemente, ela é danificada. Com asas em formas de delta, isso não acontece. Elas ficam inteiramente "dentro" dessa onda de choque e, com isso, permanecem intactas. Quando é usada com canards, eles agem com estabilizadores horizontais.
A versão ogival serve quando o avião tem que decolar com um peso relativamente grande, como acontece com o Concorde e com o Tupolev Tu-144. A versão "dobrada" maximiza o uso em grandes ângulos de ataque e previne (embora não completamente) o estol. Entretanto, quando nós estamos falando de velocidades realmente grandes, o tipo perfeito é a versão "sem cauda", isto é, sem timões ou canards. A principal desvantagem desse tipo de asa é a velocidade de pouco e decolagem. Ela precisa ser bem alta. Exemplo: Concorde.





Asa com geometria variável: (não confundir com asa dobrável) permite baixas velocidades de pouso e decolagem e altas velocidades de vôo (embora não tão altas quando as de aviões que utilizam asas em delta "sem cauda" como o Gotha Go 229). Ela reúne todas as principais características vantajosas das outras asas, sem ter suas desvantagens, pelo menos não permanentemente. Por exemplo, asas com grande poder de sustentação tendem a ter grande coeficientes de arrasto. Com essa asa, isso não é exceção. Entretanto, basta recolher a asa para diminuir esse coeficiente. Exemplo: Dassault Mirage G.