conhecimentos gerais de aeronaves - cga
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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)
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