Conhecimentos_Tecnicos_Aviao

8/13/2019 Conhecimentos_Tecnicos_Aviao

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Documentao de uso exclusivo no vo virtual. Proibida a reproduo. VATSIM Brasilhttp://www.vatsim.com.br

MI012 P1 / BR MANUAL DE CONHECIMENTOS TCNICOS - AVIES Edio 103/09/2011

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Introduo

A aviao virtual prolfica na reproduo de modelos de aeronaves, desde o 14-bis e outras aeronaves pioneiras, passandopelos bales e planadores, at os mais modernos jatos e helicpteros da aviao civil e militar.

Este manual pretende ser um resumo, aplicvel a aviao virtual, dos principais tipos de aeronaves e seus componentes, eservir como base introdutria da tecnologia aeronutica.

1. Conceito de AeronaveAeronave todo aparelho capaz de sustentar-se em vo e circular pelo espao areo executando manobras mediantereaes aerodinmicas, e que possa transportar pessoas ou coisas. Podem ser assim classificadas:

1.1AerstatosSo veculos mais leves que o ar, como bales e dirigveis. Sua sustentao em vo explicada pelo Princpio de

Arquimedes:

"Todo corpo mergulhado num fluido em repouso sofre, por parte do fluido, uma fora vertical para cima, cuja

intensidade igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo."'


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1.2AerdinosSo veculos mais pesados que o ar, com asas fixas ou rotativas. Sua sustentao em vo explicada pelo Princpio

de Bernoullie tambm pela 3 Lei de Newton ( Consulte a bibliografia )

2. Sustentao e Aerodinmica BsicaPara entender como funcionam os componentes e sub-componentes de uma aeronave, importante conhecer os conceitosbsicos de aerodinmica.

Quatro foras agem sobre uma aeronave em vo reto e nivelado, em velocidade constante:

- SUSTENTAO ( LIFT )

-PROPULSO ou EMPUXO ( THRUST )

- PESO ( WEIGHT )

- ARRASTO ( DRAG )


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2.1Sustentao

Para fazer um avio voar, deve ser gerada uma fora para superar o peso. Esta fora chamada SUSTENTAO e gerada pelo movimento do avio atravs do ar. A maior parte da sustentao gerada pelas asas, em sentido perpendicularao escoamento do ar. Como definido no Centro de Gravidade para o peso, a sustentao atua num nico ponto varivel,chamado de Centro de Presso. Porm o projeto de asas e outros componentes considera tambm o Centro Aerodinmicocom fundamental para a sustentao.

2.2Propulso ou Empuxo

Propulso ou Empuxo a fora produzida para frente pelo conjunto moto-propulsor . Ela se ope ou supera a forade arrasto . Como regra geral, diz-se que ela atua paralelamente ao eixo longitudinal da aeronave, em oposio a fora de

arrasto.

2.3Peso

Peso a carga combinada do prprio avio, a tripulao, o combustvel, a carga ou bagagem. Entretanto, o Peso daaeronave em vo se concentra num eixo vertical fuselagem, chamado de Centro de Gravidade ( CG ). O Peso puxa o aviopara baixo por causa da fora da gravidade. Ela se ope a sustentao, e atua verticalmente para baixo atravs do centro degravidade (CG) da aeronave.

2.4 - Arrasto

Arrasto uma fora para trs, freando a aeronave em funo do impacto do fluxo de ar pela asa, fuselagem, eoutros objetos salientes. O arrasto se ope ao empuxo ou propulso e atua em paralelamente ao eixo longitudinal daaeronave, ou lateralmente dependendo do vento relativo.

2.5Eixos e Movimentao da aeronave no espao

VDEO EIXOS E SUPERFCIES DE CONTROLE

Uma aeronave em vo navega em trs dimenses e controlada movendo-se sobre um ou mais dos seus eixos.

2.5.1 - O eixo longitudinal, ou de ROLAGEM (ROLL), se estende do nariz at cauda da aeronave, em uma linhaimaginria que passa pelo CG. A superfcie de comando de rolagem so os ailerons, situados nas asas, acionados pelo girardo manche para a direita ou esquerda.

2.5.2 - O eixo lateral, transversal ou de ARFAGEM (PITCH), se estende por todo o avio em uma linha que vai de umaponta a outra das asas, mais uma vez passando pelo CG. A superfcie de comando de arfagem so os profundores situados naempenagem, acionados pelo movimento para frente ( picar ) e para trs ( cabrar ) do manche.

2.5.3 - O eixo vertical, ou GUINADA (YAW), cruza a aeronave na vertical, cruzando o CG. A superfcie de comando deguinada o leme de direo, situado na empenagem e acionados mediante o uso dos pedais.

Nas figuras abaixo, demonstra-se o movimento destes eixos, onde nota-se a importncia fundamental do Centro deGravidade, j que os trs eixos sempre se cruzam sobre ele. Todos os movimentos de controle causam o deslocamentodestes eixos, permitindo o controle da aeronave em vo.
http://www.youtube.com/watch?v=geGHgVgH1hE&feature=player_embeddedhttp://www.youtube.com/watch?v=geGHgVgH1hE&feature=player_embeddedhttp://www.youtube.com/watch?v=geGHgVgH1hE&feature=player_embedded


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3. Componentes estruturais e sistemas das aeronavesEmbora as aeronaves sejam desenhadas para uma variedade de usos, a maioria delas possui os mesmos componentesprincipais. As caractersticas destes componentes so grandemente determinadas pelo objetivo do desenho original. Essescomponentes, na maioria das estruturas, so: Fuselagem, Asas, Empenagem, Trem de Pouso e Conjunto Moto-propulsor.


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3.1Fuselagem

Fuselagem o corpo principal do avio, no qual so fixados o trem de pouso, as asas, a empenagem, os comandosde vo na cabine, e onde se encontram os passageiros, a carga, a tripulao. Seu desenho deve ser aerodinmicopara reduzir o arrasto associado, mas pouco contribui para a sustentao em vo.

3.1.1Exemplos de fuselagem


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3.2Empenagem ou Conjunto de Cauda

O nome correto que se da a seco final de uma aeronave empenagem. A empenagem inclui a totalidade doconjunto da cauda, consistindo de ELEMENTOS FIXOS, como os estabilizadores vertical (ou deriva) e horizontal, emveis, como o leme, profundor e um ou mais compensadores, tambm chamados de SUPERFCIES DE COMANDO.

3.2.1 Tipos de Empenagem


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3.3Asas

Asas so aeroflios montados nas laterais da fuselagem, e so as principais responsveis pela sustentao daaeronave em vo. Existem numerosos formatos, tamanhos e perfis de asas, projetados para cada tipo de exignciadesejada pelo fabricante da aeronave.

3.3.1 - Uma aeronave pode ser classificada pela posio de fixao das asas na fuselagem, como ASA ALTA, ASAMDIA, e ASA BAIXA.

3.3.2 - O nmero de asas pode variar, classificando a aeronave como MONOPLANO ( 1 par ),BI-PLANO ( dois pares )ou TRI-PLANO ( trs pares ) de asas.


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3.3.3As asas podem ter formatos e perfis variados, de acordo com a necessidade do projeto.

3.3.4 - As asas tambm so compostas de elementos mveis SUPERFCIES DE COMANDO - como ailerons, flaps,spoilers. O desenho, posicionamento e tamanho destes elementos tambm variam conforme a necessidade do

projeto.

De maneira geral, os elementos das asas so demonstrados na figura abaixo:


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Exemplo da disposio das superfcies de comando em um jato comercial:

3.4Trem de Pouso

O trem de pouso o suporte da aeronave quando em solo, taxiando, decolando e pousando. Alm disto, incluem osistema de freios, atuados por comando hidrulico.

3.4.1O tipo mais comum de trem de pouso consiste em rodas, porm existem aeronaves equipadas comflutuadores para pouso ngua ou skis para pouso na neve ou gelo.


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3.4.2O trem de pouso pode ser fixo e retrtil. O amortecimento no pouso feito por absorvedores de impacto (pneumticos ou hidrulicos ) no caso dos retrteis, ou pelo ao-mola no caso dos fixos.

3.4.3Segundo seu posicionamento, o trem de pouso pode ser definido como triciclo ou convencional:

Exemplos de trens de pouso TRICICLO, com rodas no nariz e no centro da aeronave.

Exemplos de trens de pouso CONVENCIONAIS, com rodas na cauda, no centro ou avante da aeronave:


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3.5Superfcies de Comando

Os movimentos da aeronave em vo so realizados mediante o acionamento dos comandos da cabine ( manche,pedais, comandos de flaps, freio aerodinmico, compensadores ) que por sua vez transmitem esses acionamentospara as superfcies de comando, ailerons, profundor, leme, flaps, compensadores. Como resultado, temos anavegao tridimensional, ou seja, nos trs eixos imaginrios da aeronave, transversal, vertical e longitudinal.

3.5.1 As superfcies de comando primrias, que esto relacionadas com os principais movimentos da aeronave eso portanto os comandos que protagonizam o voo:

1 Ailerons: Localizados nas asas, so responsveis pelo movimento de rolamento sobre o eixolongitudinal, e so comandados pela movimentao do manche para esquerda ou para a direita. Seu movimento defletido, ou seja, o aileron de uma asa se movimenta no sentido contrrio do outro.

2 Profundores: Localizados na parte posterior do estabilizador horizontal ( bordo de fuga ), so

responsveis pelo movimento de arfagem ( subir ou descer ) sobre o eixo transversal, e so comandados pelamovimentao do manche para frente ( picar ) ou para trs ( cabrar ).

3Leme de direo: Localizado na parte posterior do estabilizados vertical ( deriva ), responsvel pelomovimento de guinada sobre o eixo vertical, sendo comandado pela movimentao dos pedais paraesquerda ou direita.


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3. Spoilers ou Freio Aerodinmico Localizados na parte superior das asas, junto ao bordo de fuga, so dispositivosmveis que estendidos servem para reduzir a velocidade e sustentao da aeronave. Tambm chamados de freiosaerodinmicos, so utilizados nas operaes de descida, e na corrida de pouso para auxiliar na frenagem.

4. Compensadores ou TRIM TABS So dispositivos que podem ser ajustados pelo piloto (TRIM), ou automticos, eservem para corrigir tendncias indesejadas da aeronave, desta maneira tornando os demais comandos mais leves.Esto localizados no bordo de fuga, junto s superfcies primrias de comando, portanto so dispositivos aerodinmicos.


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3.6Grupo Motopropulsor

Um grupo motopropulsor composto, como sugere o nome, de um motor e de um propulsor (hlice ou fan ). Afuno primria do motor fornecer a fora necessria para girar o propulsor. Porm, o motor tambm responsvel por gerar energia eltrica e pneumtica necessrias para acionamento dos instrumentos de voo, almde fonte de calor para piloto e passageiros.

Os grupos motopropulsores so classificados em:

ConvencionalMotor a pisto + hliceAviao geral, pequeno porte. Turbolice - Motor a reao + hliceAviao geral, comercial pequeno e mdio porte. Turbofan- Motor a reao + fanAviao comercial, militar, mdio e grande porte. Turbojato- Motor a reaojato puroAviao militar.

3.6.1Motores

Basicamente so dois os tipos de motores em uso na aviao:

1Convencionais ou Alternativos - Motores Ciclo Otto ( Pisto gasolina AVGas, etanol ) ou Ciclo Diesel (Pisto - ignio por compresso ).2 - Motores a Reao ou turbina a gs ( Turbofan ou TurbojatoQuerosene de Aviao - QAv ).

3.6.2Hlices

A hlice de uma aeronave consiste de duas ou mais ps conectadas e fixadas a um cubo central. Cada p essencialmente uma asa rotativa, com perfil aerodinmico capaz de gerar sustentao. Essa fora de sustentao noplano em que a p se desloca recebe o nome de trao ou propulso. A fora necessria para girar a hlice retiradada parte propulsora ( motor ). A hlice montada na extenso do eixo de manivelas dos motores a pisto de baixapotncia, ou no eixo da hlice, nos motores a pisto de maior potncia e nos motores turbohlices, sendo que esteeixo conectado a uma caixa redutora ligada ao eixo do motor; o objetivo reduzir a rotao do motor para umarotao na qual a hlice consiga trabalhar, com isso esses motores so capazes de desenvolver um torque maior.

Hlices podem ter passo fixo ou varivel e so produzidas em diferentes materiais. ( Consulte a bibliografia paramaiores informaes ).


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3.6.3Turbojato

Um motor turbojato um tipo de motor de turbina a gs mais simples e seu projeto o mais antigo empregado naaviao. O ar sugado por um compressor rotativo e comprimido, em sucessivos estgios para maiores presses

antes de passar pela cmara de combusto. O combustvel misturado ao ar comprimido e queimado na cmarade combusto com o auxlio de ignitores. O gs de em expanso sai da turbina atravs dos bocais de sada do motor,produzindo um jato de alta velocidade. Se a velocidade do jato exceder a velocidade de vo do avio, existir umapresso de propulso. Portanto, 100% da propulso produzida pelos gases do escapamento.

A comparao entre motores a jato e motores a hlice instrutiva. Um turbojato acelera intensivamente umapequena quantidade de ar, enquanto um motor a hlice move uma relativamente grande quantidade de ar a umavelocidade significativamente menor. Os gases de exausto rpidos de um motor a jato os fazem mais eficientes emaltas velocidades, especialmente em velocidades supersnicas e em grandes altitudes.

3.6.4

Turbolice

O Turbolice(turbopropulsorou turbo-hlice) um tipo de turbina a gs. O turbolice um motor de reao

mista, pois , basicamente, um motor a jato acionando uma hlice. A propulso deste motor produzida 90%

pela hlice e 10% pelos gases de escapamento.


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3.6.5Turbofan

Um turbofan um Grupo Motopropulsor composto de uma turbina a gs com uma hlice multi-ps com passo fixo, chamadade fan. o tipo de motor mais utilizado nas modernas aeronaves comerciais.

Esse motor foi concebido para fornecer o que existe de melhor entre um turbojato e um turbohlice. De fato, o seu projetopermite que tenha uma velocidade de cruzeiro similar a de um turbojato e consiga efetuar decolagens curtas como osturbohlices. Alm de trabalhar com uma faixa de rudo muito mais baixa e um menor consumo de combustvel, quandocomparado aos turbojatos. A propulso dos turbofans mais modernos produzida entre 75% e 85% pelo fan e o restantepelos gases do escapamento.

Quando comparado com uma hlice convencional, muitas vezes o fanpossui um dimetro menor. Mas como contm umaquantidade muito superior de ps, consegue deslocar o ar com uma velocidade muito maior, sendo esse deslocamento feitodentro de um duto convergente, o duto do fan.

Se buscarmos uma traduo literal para fan em qualquer dicionrio de ingls vamos obter, na maioria deles a seguintetraduo: ventilador, ventoinha. E exatamente como podemos ter em mente um fan, um ventilador que ventila ar na

direo do duto de escapamento, sendo este ar ventilado por dentro do duto do fan.

Um turbofan, dessa forma, nada mais que um motor turbojato com uma ventoinha frente dos compressores

3.6Sistemas Eltrico, Hidrulico e PneumticoSo os demais componentes das aeronaves, reponsveis por regular e distribuir energia eltrica ( usada para ofuncionamento dos instrumentos de voo, sistemas essenciais como degelo ( anti-icing ), iluminao externa e interna da

cabine) hidrulica e pneumtica ( que so utilizadas pela atuao das superfcies de comando, pressurizao, ar condicionadoetc.). H vrias fontes diferentes que geram esses recursos, como o motor, unidade auxiliar de fora ( APU ) ou fontesexternas quando em solo.


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Documentao de uso exclusivo no vo virtual Proibida a reproduo VATSIM Brasil


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4. Consideraes finais.Este Manual uma coletnea de informaes que possui carter puramente informativo, visando a iniciao do usurio daVATSIM Brasil tecnologia aeronutica e para aplicao exclusiva na aviao virtual. O contedo deste Manual foipropositadamente resumido, omitindo ou no aprofundando aspectos tcnicos que so irrelevantes para a simulao. Seuuso para obteno de quaisquer certificaes, junto aos rgos competentes da aviao real, no recomendado.Outrossim, recomendamos que o usurio interessado em aprofundar esses conhecimentos procure os livros, manuais ecursos oficiais e regulamentados pelo DAC ( Departamento de Aviao CivilBrasil ).

Crditos:

Pesquisa e Redao Edson Felix 03/09/2011

Bibliografia, fontes bibliogrficas e pictoriais:

Princpio de Arquimedes:http://pt.wikipedia.org/wiki/ImpulsoPrincpio de Bernoulli:http://pt.wikipedia.org/wiki/Princpio_de_Bernoulli 3 Lei de Newton:http://pt.wikipedia.org/wiki/Leis_de_NewtonPilots Handbook of Aeronautical Knowledge FAA - 2008 EditionIntroduction to FlightJohn D. AndersonMcGraw-Hill2008 EditionAirplane Flying HandbookFAA2004 EditionNASAwww.nasa.orgMotores e Hlices: http://grupomotopropulsor.blogspot.com

Direito de Imagens: As imagens constantes deste manual foram retiradas da internet e no possuam crditos dos autores.Entretanto fica reservado o direito dos mesmos de solicitar a remoo ou incluso dos crditos a qualquer tempo.

Edies:

N Data da Publicao Autor Pginas

1 03/09/2011 Edson Felix 17
http://pt.wikipedia.org/wiki/Impuls%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Impuls%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Impuls%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Princ%C3%ADpio_de_Bernoullihttp://pt.wikipedia.org/wiki/Princ%C3%ADpio_de_Bernoullihttp://pt.wikipedia.org/wiki/Princ%C3%ADpio_de_Bernoullihttp://pt.wikipedia.org/wiki/Leis_de_Newtonhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Leis_de_Newtonhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Leis_de_Newtonhttp://www.nasa.org/http://www.nasa.org/http://www.nasa.org/http://www.nasa.org/http://pt.wikipedia.org/wiki/Leis_de_Newtonhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Princ%C3%ADpio_de_Bernoullihttp://pt.wikipedia.org/wiki/Impuls%C3%A3o

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