conhecimentos gerais de aeronaves - cga

CONHECIMENTOS GERAIS
DE AERONAVES - CGA
Vinícius Roggério da Rocha
MonolitoNimbus.com.br/ComissarioNerd
Aerodinâmica
• Parte da Física que estuda o movimento
de fluidos gasosos e as forças envolvidas
• Superfície aerodinâmica: oferece
pequena resistência ao avanço
Como voar?
• Aeronave: aparelho manobrável em voo, que
possa sustentar-se e circular no espaço aéreo
mediante reações aerodinâmicas
Aeróstato
Aeródino
Princípio de Arquimedes
(Empuxo)
Princípio de Bernoulli /
3ª Lei de Newton
Mais leve que o ar
Mais pesado que o ar
Balão, dirigível
Helicóptero, planador,
avião
O avião e suas partes
Fuselagem
Empenagem
Trem de pouso
Grupo
motopropulsor
Asa
Fuselagem
• Onde são fixadas as asas e a
empenagem e contém outros sistemas;
onde se alojam tripulantes, passageiros e
carga
• Tipos: tubular, monocoque e semimonocoque
• Classificação quanto ao número de
lugares: monoplace, biplace, triplace,
multiplace
Fuselagem
• Estrutura tubular: formadas por tubos
de aço
Aero boero
Fuselagem
• Estrutura monocoque: constituída de
anéis (cavernas) dispostos
longitudinalmente e revestimento externo
de alumínio
Cessna 150
Fuselagem
• Estrutura semi-monocoque: composta de
anéis, longarinas (vigas) e revestimento
externo
• Reunião das estruturas anteriores (mais
utilizada)
Boeing 737
Fuselagem
• Tipos de fuselagem com relação ao
número de lugares:
- monoplace (mono = 1)
- biplace (bi = 2)
- triplace (tri = 3)
- multiplace (multi = vários)
Fuselagem
• Monoplace
Impala
Fuselagem
• Biplace
Super Tucano
Fuselagem
• Triplace
Aero boero
Fuselagem
• Multiplace
EMB 120 Brasília
Empenagem
• Conjunto de componentes
na cauda de um avião
• Divide-se em quatro
partes:
- Estabilizador vertical
- Leme de direção (Leme)
- Estabilizador horizontal
- Leme de profundidade
(Profundor)
• Tipos: convencional
(estabilizador horizontal
abaixo do vertical) e em T
(o contrário)
DC-3
Trem de pouso
• Principal integrante do sistema de pouso,
servindo para amortecimento e
deslocamento em solo
• Superfície de decolagem/pouso:
litoplano (sólida/pistas), hidroplano
(líquidos) ou anfíbio (ambas)
• Classificação quanto à posição:
convencionais, triciclos, hidroaviões
• Classificação quanto ao recolhimento:
fixo, retrátil, escamoteável
Trem de pouso
• Convencionais: roda direcional
(bequilha) atrás do trem de pouso
principal
Piper PA-18
Trem de pouso
• Triciclo: roda direcional à frente do
trem de pouso principal
EMB 110 Bandeirante
Trem de pouso
• Hidroavião
H-4 Hercules
Trem de pouso
• Fixo: não recolhe
EMB 712 Tupi
Trem de pouso
• Retrátil: recolhe parcialmente
Cessna 172RG
Trem de pouso
• Escamoteável: recolhe totalmente
Boeing 747
Trem de pouso
Ponta do pedal
aciona freio
Asa
• Componente estrutural responsável por produzir
a sustentação necessária ao voo
• Podem também alojar trem de pouso, tanque de
combustível e motores
• Classifica-se quanto ao número de planos de
asa: monoplano, biplano, triplano, quadriplano,
multiplano
• Classifica-se quanto à posição da asa: asa
baixa, asa média, asa alta, parassol
• Classifica-se quanto à fixação: cantilever e
semi-cantilever
• (Nomenclatura específica)
Asa
• Monoplano: 1 plano de asas
Lockheed L-188 Electra
Fokker 100
Asa
• Biplano: dois planos de asas
Boeing Stearman
Asa
• Triplano: três planos de asas
Fokker Dr. 1
Asa
• Quadriplano: quatro planos de asas
Supermarine Nighthawk
(Pemberton-Billing
P.B.31E)
Asa
• Multiplano: mais de quatro planos de
asas
Asa
• Asa baixa: fixada sob a fuselagem
Embraer ERJ-145
Asa
• Asa média: fixada no meio da
fuselagem
De Havilland DH.100 Vampire
Asa
• Asa alta: fixada sobre a fuselagem
Hércules C-130
Asa
• Asa parassol: fixada fora da
fuselagem
Heat Parasol
Asa
• Cantilever: asas fixadas diretamente
à fuselagem (porcas/parafusos)
Gulfstream G650
Asa
• Semi-cantilever: asas fixadas à
fuselagem através de montantes ou
estais (suportes externos)
Paulistinha P-56
Asa
• Diedro: ângulo formado entre o plano
das asas e o eixo transversal do avião
Diedro positivo
Diedro negativo
Asa
• Enflechamento: ângulo formado entre o
eixo transversal e a linha do bordo de
ataque
Enflechamento positivo
Enflechamento negativo
Asa
• Enflechamento variável
Mirage G8 (abaixo) e G4 (acima)
Asa - nomenclatura
Extradorso
Linha de curvatura média
Bordo de fuga
Corda
Intradorso
Bordo de ataque
Corda = Linha reta que une os bordos de ataque e de fuga
Envergadura = Linha de uma ponta de asa a outra
Asa - nomenclatura
Ponta da asa
suporta esforços de tração
estruturas principais
dá formato aerodinâmico
suporta esforços
de compressão
Raiz da asa
Grupo moto-propulsor
• Motores produzem a tração, jogando o ar
para trás e impulsionando o avião para
frente
• Tipo: convencional (motor a pistão e
hélice), turbo-hélice, turbo-jato, turbo-fan
(motores a reação - turbina)
• Classificação quanto ao número de
motores: monomotor, bimotor, trimotor,
quadrimotor, multimotor
• (Hélice e sistema reverso)
Grupo moto-propulsor
motor a reação:
Pratt whitney j58
(turbina)
motor a pistão:
Lycoming O-540
(Aero Boero)
Grupo moto-propulsor
• Esquema de funcionamento do motor
motor a reação:
turbina
motor a pistão:
convencional
Grupo moto-propulsor
• Motor convencional (a pistão): usa
gasolina de aviação (AVGAS)
Cirrus SR22
Grupo moto-propulsor
• Turbo-jato: motor a reação cuja força impulsora
é dada pelos gases de escapamento
• Usa querosene de aviação (transparente)
Sukhoi T-50
Grupo moto-propulsor
• Turbo-hélice: turbo-jato com hélice + redutor de
velocidade (maior tração a baixas velocidades)
• Usa querosene de aviação
ATR 72-600
Grupo moto-propulsor
• Turbo-fan: turbo-hélice onde as hélices foram
substituídas por pás de menor diâmetro, cobertas por
uma carenagem (maior economia e menor ruído – mais
utilizado em aviões modernos)
• Usa querosene de aviação
Bombardier CRJ-900
Grupo moto-propulsor
• Monomotor: 1 motor
Ipanema
Grupo moto-propulsor
• Bimotor: 2 motores
Airbus A320
Grupo moto-propulsor
• Trimotor: 3 motores
McDonnell Douglas DC-10
Grupo moto-propulsor
• Quadrimotor: 4 motores
Airbus A380
Grupo moto-propulsor
• Multimotor: mais de quatro motores
Antonov An-225
Grupo moto-propulsor
• Hélice – aerofólio rotativo que produz força de tração
(rotação faz com que perfil forme ângulo de ataque com
vento relativo)
• Embandeiramento da hélice: posição das pás produzindo
mínimo de arrasto (alinhadas com vento relativo) – motor
inoperante
Grupo moto-propulsor
• Sistema reverso - jogar o ar para frente para frear o avião
• Turbo-hélices: hélices mudam ângulo de rotação
• Motores a jato: superfícies defletoras impedem que ar saia
pelo bocal de descarga e é mandado para frente
Outros sistemas
•
•
•
•
•
Hidráulico
Combustível
Lubrificação
Resfriamento
Elétrico
•
•
•
•
•
Proteção contra fogo
Degelo e antigelo
Pressurização
Pneumático
Iluminação
Sistema elétrico
• Principais utilizações: ignição dos motores,
iluminação, comunicação, acionamento de
mecanismos...
• Fontes de eletricidade: geradores
transformam energia mecânica em energia
elétrica (dínamo e alternador)
• APU (Auxiliar Power Unit): pequena turbina
instalada na empenagem de grandes aviões
• GPU (Ground Power Unit): gerador em solo
APU
GPU
Sistemas pneumáticos
• Proporcionar condições atmosféricas
equivalente aos valores médios
encontrados mais próximo à superfície
Valores aproximados
Atmosfera fora do
avião
Atmosfera dentro do
avião
Altitude
34 a 42 mil pés
6 a 8 mil pés*
Pressão
220 mmHg
560 mmHg
Pp Oxigênio
45 mmHg
115 mmHg
Temperatura
-40 -50°C
13 a 14°C
5 a 10%
30 a 40%
Umidade relativa
* Regulada para ser equivalente à essa altitude
Sistemas pneumáticos
• Pressurização: envio do ar do motor sob
pressão para dentro da fuselagem (tipo “panela
de pressão”, pois pressão atmosférica é menor)
• “Aliviar” a pressão para ficar no limite: válvulas
out flow (tipo “válvulas da panela de pressão”)
• Caso falhem, existem as válvulas de segurança
(safety relief valves)
14 bis
(Santos Dumont)
Wright flyer 1
(irmãos Wright)