Resumo PDF - Piloto Master

RESUMO TEORIA DE VÔO
George Coutinho
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
• A altitude indicada pelo altímetro recebe o nome de
ALTITUDE PRESSÃO, e a altitude REAL em que a
acft esta voando recebe o nome de ALTITUDE
VERDADEIRA.
GEOMETRIA DO AVIÃO
Superfícies Aerodinâmicas - São aquelas que
produzem pequena resistência ao avança, MAS
NÃO PRODUZEM NENHUMA FORÇA ÚTIL AO
VÔO
• Exemplos: “Spinner” e Carenagem de Roda
Aerofólios - São aquelas que PRODUZEM
FORÇAS ÚTEIS AO VÔO.
• Exemplos: Hélice, Asa e Estabilizador.
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.
Elementos do Perfil:
• Bordo de Ataque
• Bordo de Fuga
• Extradorso
• Intradorso
• Corda
TRAJETORIA DO VOO E A LINHA DO
HORIZONTE NUM VOO SEM MOTOR
eqüidistante do extradorso e do intradorso
⇒ Eixo Longitudinal é uma referencia imaginária da acft. Vai• O PESO NAO ALTERA O ÂNGULO DE
PLANEIO
do nariz a cauda da acft.
• Linha de Curvatura Média (CMG) - É a linha
Pressão Dinâmica - É a pressão produzida pelo impacto2doANGULO DE ATAQUE
vento. A Pressão Dinâmica AUMENTA com o aumento daÉ O ANGULO FORMADO ENTRE A CORDA E
DENSIDADE
O VENTO RELATIVO
Pressão Total - Soma da Pressão Estática com a Pressão
Dinâmica
3- ANGULO DE INCIDENCIA
É O ANGULO FORMADO ENTRE O EIXO
⇒ O Velocímetro utiliza as Pressões Estática e Total para
o
LONGITUDINAL
DA ACFT E A CORDA DA
seu funcionamento
ASA
⇒ O Altímetro utiliza a apenas a Pressão Estática para o seu
funcionamento
4- ANGULO DE INCLINACAO LATERAL
É O ANGULO FORMADO ENTRE A LINHA DO
Teorema de Bernoulli
HORIZONTE E O PLANO DAS ASAS
“Quanto maior a velocidade do escoamento,
maior será a Pressão Dinâmica e menor a
5- ANGULO DE SUBIDA
Pressão Estática”.
É O ANGULO FORMADO ENTRE A
ÂNGULOS
1- ANGULO DE PLANEIO
É O ANGULO FORMADO ENTRE A
TRAJETÓRIA ASCENDENTE DA ACFT E A
LINHA DO HORIZONTE
6- ÂNGULO DE DIEDRO
É O ANG FORMADO POR UMA LINHA QUE
PASSA PELO INTRADORSO DA ASA E O
EIXO LATERAL
7- ÂNGULO DE ENFLECHAMENTO
É O ANGULO FORMADO ENTRE O EIXO
LATERAL E O BORDO DE ATAQUE DAS
ASAS
8- ÂNGULO DE ESTOL, ÂNGULO CRITICO
OU DE ÂNGULO DE PERDA
QUANDO TEMOS O VALOR MÁXIMO DE
SUSTENTACAO
• NESTE ÂNGULO O CD E O CL SAO
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
Superfície Aerodinâmica é aquela que produz
pequena resistência ao avanço (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 ang. 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 n
extradorso da asa devido a
curvatura da asa (mais acentuada).
CP - Centro de Pressão -, Quando aumentamos o Ang
de Ataque nos perfis
assimétricos, o CP “anda” para frente. Nos perfis simétric
CP NÃO se move.
• Quando o Ang. 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 Relat
sopra na mesma direção da
Corda do Aerofólio.
• Quando aumentamos o ângulo de ataque, a sustentaç
também aumenta.
A SUSTENTAÇÃO DEPENDE DE:
• Superfície da Asa [S]
• Velocidade ao quadrado [V2]
O ARRASTO DEPENDE DE:
• Área de Asa e [A]
• 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).
SLOT; 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 p/ qual o motor foi projetado
Potência Útil:
é a potência de tração
desenvolvida pela hélice sobre a acft
Quanto aos Tipos de 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.
Resumindo:
Rotação completa da hélice:
Passo Teórico
Distancia realmente percorrida pela hélice:
Passo Efetivo
Diferença entre passo teórico e passo efetivo ou
distancia que a hélice deixou de percorrer
chama-se:
Recuo
Hélice de Passo Fixo ⇒ Só funciona bem numa
determinada RPM
Hélice de Passo Ajustavel ⇒ 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 ang. 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 SUSTENTAÇAO 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 ang 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 de
Gravidade)
• 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
(baixar / levantar as asas)
• Movimento em torno do EIXO VERTICAL ⇒
Guinada
(virar para esquerda / direita)
Equipar o avião com ailerons diferenciais
Equipar o avião com ailerons “tipo Frise”
VÔO EM CURVA
“A FORÇA DE SUSTENTAÇAO NUMA CURVA
DEVE SER MAIOR QUE O PESO DO AVIÃO”.
• O ang. de inclinação AUMENTA quando a
velocidade aumenta.
• O ang. de inclinação DIMINUI quando o raio
da curva aumenta.
“ANGULO DE SUSTENTAÇAO NÃO
DEPENDE DO PESO”
É IMPOSSIVEL fazer curva com angulo de
90º
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.
• 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 produz ROLAMENTO
Pedal produz 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
GUINADA ADVERSA
Para se evitar a Guinada Adversa devemos:
Aplicar leme de direção no sentido contrario
ao da guinada adversa
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.
• Num vôo em curva, a asa externa terá maior
sustentação que a asa interna, pois esta
estará voando mas rápido.
ESTOL EM CURVA
a velocidade de estol em curva é maior que
num vôo em linha reta.
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.
Cargas Dinâmicas Verticais são medidas
Fatores de Carga elevados podem ser
• Vôo em Curva
• Manobras feitas pelo piloto
• Rajadas de vento
• Recuperações de mergulho
num instrumento chamado acelerômetro
E 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 ( 1 G )
O FATOR CARGA NÃO DEPENDE DO PESO
Quanto maior a inclinação da curva, maior
será o fator carga
causados principalmente por:
velocidade de acordo com as
recomendações do fabricante da acft.
TURBULENCIA:
• Medida Preventiva: Reduzir a velocidade
• Medida Corretiva: Reduzir a velocidade e o
angulo de ataque
Para se evitar fatores de carga elevados em
atmosfera turbulenta, é necessário reduzir a
• baixa altitude
• baixa temperatura
• pista em declive
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 e pode ser usado por
• ESTAVEL
• INSTAVEL
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.
a) DIEDRO
b) ENFLECHAMENTO
•
POUSO E DECOLAGEM
CONDIÇOES IDEAIS DE DECOLAGEM:
• vento de proa
• ar seco
aviões com trem de pouso triciclo ou
convencional
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
Existem 03 tipos de equilíbrio:
•
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:
c) EFEITO DE QUILHA
d) EFEITO DE FUSELAGEM
e) DISTRIBUIÇAO DE PESOS
a) 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
b) 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
c) EFEITO DE QUILHA
Área acima maior que área abaixo do CG. (acft
estável)
d) EFEITO DE FUSELAGEM
Dispositivo que proporciona ESTABILIDADE
LATERAL
e) 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:
a) ENFLECHAMENTO
produz
em
estabili
dade
direcion
al e
lateral
b) 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.
PARAFUSOS
É uma auto-rotaçao acompanhada de uma
perda (estol). No parafuso, só funciona o leme
de direção
São 03 os fatores que causam o parafuso
acidental:
a) diferença do ang de incidência das asas
b) uso pleno dos Ailerons a baixa velocidade
c) curvas de grande inclinação
• 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 É SEMPRE ACIDENTAL
PARAFUSO também conhecido como AUTOROTAÇAO