INSTRUMENTOS .pdf

3

Apresentao da disciplina.............................................................................................4

Mdulo I .................................................................................................................6 64

Mdulo II ........................................................................................................... 65 118

Mdulo III ........................................................................................................ 120 204

Mdulo IV ......................................................................................................... 205 - 269

4

Caro Aluno,

Veremos nesta disciplina a importncia de mantermos sempre operacionais e confiveis os instrumentos de

uma aeronave, visto que a correta operao dos mesmos fundamental para a segurana operacional.

Aprenderemos aqui sua classificao, formas de instalao e os procedimentos de manuteno.

Espero sinceramente poder ajud-lo nesta empreitada e, em caso de dvida, fique vontade para consultar-

me.

Fraternalmente,

Prof. Evandro Ferreira

5

Fonte: FAA-H-8083-31-AMT-Airframe-Vol-2

MDULO I

GENERALIDADES SOBRE INSTRUMENTOS

INTRODUO

Caro aluno,

No decorrer deste mdulo, estudaremos a classificao dos instrumentos, identificando se

os mesmos so de voo, navegao, motor ou diversos. Tambm veremos caractersticas de

construo e algumas prticas de manuteno.

Vamos l!

6

Sabendo que a limitao dos rgos dos sentidos humanos em perceber com preciso as

mltiplas e variadas condies, tanto do meio fsico como em lidar com os complicados

mecanismos que equipam um avio moderno, tornou-se indispensvel que tal deficincia

fosse suprida por algo que medisse e indicasse com preciso certas grandezas fsicas.

Da o aparecimento de determinados instrumentos que, instalados a bordo dos avies, no

s garantem uma indicao precisa, mas por meio de utilizao criteriosa, asseguram maior

segurana do avio e economia de seus numerosos equipamentos, proporcionando ainda a

realizao de voos mesmo em condies atmosfricas adversas. Assim sendo, torna-se

bvio que h necessidade de se dedicar um cuidado especial aos instrumentos, pois, em

virtude de sua natureza delicada, eles s podero desempenhar de modo eficiente o papel

que lhes compete, quando respeitados todos os requisitos tcnicos de mant-los em timas

condies de funcionamento, acompanhados de uma interpretao correta de suas

indicaes.

Para que um especialista em manuteno de instrumentos possa exercer eficientemente sua

misso, ele dever possuir conhecimentos especializados e habilidade profissional. Os

conhecimentos tcnicos necessrios so: regras de segurana, uso adequado de ferramentas,

leitura correta dos aparelhos de medio, teoria do princpio de funcionamento de cada

instrumento, etc.

Esta matria, "INSTRUMENTOS", fornecer os conhecimentos acima citados.

1.1 CLASSIFICAO DOS INSTRUMENTOS

Os instrumentos foram agrupados, por analogia de funo ou pelo sistema a que

pertencem, conforme se segue.

A - Instrumentos de Voo

Os instrumentos de voo fornecem ao piloto as indicaes necessrias para o controle do

avio durante o voo, fornecem, portanto a atitude da aeronave de forma que saberemos

que ela se encontra parada, em movimento, subindo, descendo, inclinada, etc.

Este grupo constitudo dos seguintes instrumentos:

Velocmetro (Air SpeedIndicator - ASI);

Altmetro (Altimeter);

7

Indicador de razo de subida e descida (Vertical SpeedIndicator - VSI);

Indicador de atitude (AttitudeIndicator);

Indicador de curva e derrapagem (TurnandSlipIndicator/Rate-of-ClimbIndicator);

Acelermetro (Accelerometer);

Machmetro (Mach NumberIndicator/Machmeter).

B - Instrumentos de Navegao

Os instrumentos de navegao fornecem as informaes e os recursos para navegao e

orientao durante o voo e compreendem os seguintes instrumentos:

Indicador de curso (Horizontal SituationIndicator - HSI);

Indicador radiomagntico (Radio MagneticIndicator - RMI);

Giro direcional (DirectionalGyro);

Bssola magntica (MagneticCompass);

Sistema pictorial de navegao (Pictorial Navigation System - PN).

C - Instrumentos do Motor

Os instrumentos do motor fornecem diretamente indicaes em termos de temperatura,

rotao, presso, etc., das condies de funcionamento do mesmo.

Os instrumentos do motor so:

Indicador de temperatura (TemperatureIndicator);

Indicador de torque (Torque Indicator);

Indicador de temperatura do leo (OilTemperatureIndicator);

Indicador de presso de leo (OilPressureIndicator);

Indicador de rotao (TachometerIndicator).

D - Instrumentos Diversos

O grupo de indicadores diversos consta dos instrumentos, cuja funo no avio avulsa,

no pertencendo a nenhum dos principais sistemas que englobam as operaes

fundamentais de voo, navegao e desempenho do motor.

Estes instrumentos so:

Voltampermetro;

8

Relgio;

Medidor de fadiga;

Indicador de temperatura do ar externo;

Indicador de quantidade de combustvel;

Indicador de fluxo de combustvel;

Indicador de posio de flape;

Indicador de ngulo de ataque.

Nota:

S foram relacionados nesta classificao os instrumentos que fazem parte deste manual.

Alm disso, a classificao apresentada a melhor, no sentido didtico, j que os

instrumentos podem ser classificados segundo vrios e diferentes critrios.

1.2 CARACTERSTICAS DE CONSTRUO DOS INSTRUMENTOS

Na construo dos instrumentos de bordo modernos so levados em considerao os

requisitos gerais descritos a seguir.

a. Temperatura

Os instrumentos devem funcionar satisfatoriamente, dentro de uma variao de

temperatura de -35C a +60C, sendo que a temperatura normal considerada de 15C.

b. Vibrao

Os instrumentos devem funcionar satisfatoriamente, sob vibrao. Como a vibrao pode

ser, s vezes, excessiva, todos os instrumentos so montados em painis prova de choque,

que lhes diminuem a vibrao. Deve ser notado que os mtodos normais de

amortecimento, ora em uso, no eliminaram totalmente a vibrao, a qual entra nas

cogitaes dos fabricantes.

As atuais especificaes estipulam um funcionamento satisfatrio e preciso, mesmo

quando o instrumento est num plano de 45 com a horizontal e sujeito a vibraes de no

9

menos de 0,003 da polegada a no mais de 0,005 da polegada de amplitude e frequncia de

600 a 2200 oscilaes por minuto.

c. Vedao

Todos os instrumentos devem ser vedados. H dois modos de vedao.

Os mais rsticos que funcionam por diferena de presso, so vedados prova de gua.

Essa espcie de vedao impede que a poeira e a umidade penetrem na caixa de

instrumentos e so facilmente reconhecidos pela presena de um pequeno orifcio na parte

de baixo da caixa.

Os indicadores de presso absoluta, bem como os instrumentos giroscpicos requerem

vedao especial prova de ar. muito importante que a vedao apropriada seja

conservada no instrumento depois de sua instalao no avio, a fim de assegurar indicaes

precisas e evitar-se a corroso do mecanismo.

d. Posio

Os mecanismos da maioria dos instrumentos devem ser equilibrados e ficar de maneira que

suas indicaes no sejam afetadas pelas variaes de inclinao de at 180, para ambos os

lados.

e. Amortecimento

Apesar da fora centrfuga, da acelerao e da super tenso, os instrumentos devem operar

corretamente ou quase corretamente. Quando se tornar necessrio, devem usar fixadores

apropriados, restries ou qualquer outro artifcio de amortecimento.

f. Escala

Todos os instrumentos possuem uma escala apropriada quantidade que se deve medir.

Esta escala normalmente calibrada com uma margem de 50% a 100% sobre os limites

normais de utilizao do instrumento.

10

g. Marcaes

As marcaes de limites de operao, operao ideal, etc. so apresentadas em faixas

coloridas pintadas na forma de arco ou com decalque nos vidros dos instrumentos ou, em

alguns casos, diretamente no mostrador.

Quando as marcaes so externas, isto , nos vidros, possvel modific-las caso haja

alterao em alguns dos limites.

No caso de marcas no mostrador, somente o fabricante ou a oficina autorizada poder

faz-las.

Esta pintura uma composio tratada a radium, que torna possvel a leitura no escuro,

sem auxlio de iluminao artificial. Essa composio altamente venenosa e sua aplicao

ou retoques s podero ser feitos por pessoal autorizado.

As faixas coloridas podem ser: vermelha, verde, amarela, azul e branca.

Arco vermelho - operao proibida;

Arco verde - operao normal;

Arco amarelo - operao indesejvel pode existir perigo (usado em emergncia);

Arco azul - operao em regime econmico;

Arco branco - operao normal com alguma caracterstica especial (exemplo: no

velocmetro a faixa de operao com o flape atuado);

As linhas curtas radiais (azuis) so usadas para indicar uma condio especfica

(exemplos: no velocmetro a melhor razo de subida monomotor ou o limite de operao

econmica com a mistura de combustvel na situao empobrecida, porm de segurana,

sem prejuzo na sustentao do avio);

As linhas curtas radiais (vermelhas) so usadas para indicar os limites mnimos e

mximos de funcionamento.

11

Fonte: www.aerospaceweb.org

Figura 1.1

h. Tamanho

Tanto quanto possvel, as dimenses das caixas de instrumentos so de dois tamanhos

padronizados nos avies modernos. A maioria das caixas de 2 3/4 da polegada e de 1 7/8

da polegada.

12

i. Peso

Em face do nmero muito grande de instrumentos, usados nos modernos avies e o

aproveitamento do espao nos painis, foram reduzidos o peso e o tamanho dos

instrumentos.

j. Caixa

A maioria das caixas de instrumentos de avio moldada numa composio

fenlica. H tipos de instrumentos que possuem caixas construdas em duas peas, sendo

uma a do corpo principal e a outra do anel fixador da cobertura e parafusos, para fixao

do anel ao corpo da caixa.

k. Iluminao

Existem vrios tipos de iluminao para os instrumentos:

Lmpadas eltricas situadas no painel e cobertas com um segundo painel protetor de

reflexo;

Lmpadas eltricas instaladas em anis refletores acondicionados nos prprios mostradores

dos instrumentos;

Lmpadas eltricas individuais convenientemente situadas na parte inferior do prprio

instrumento;

Lmpadas eltricas de luz ultravioleta, cheias de Argnio. Neste caso, os mostradores dos

instrumentos de bordo so pintados com uma substncia sensvel ao raio ultravioleta. As lmpadas

so instaladas nas proximidades do painel e suas intensidades so controladas por um reostato.

l. Outras Caractersticas:

Os instrumentos de bordo devem possuir ainda as seguintes caractersticas:

Preciso;

Segurana;

Durabilidade;

Leveza;

Fcil instalao;

13

Mnimo de manuteno;

Leitura simples.

1.3 REMOO E INSTALAO DOS INSTRUMENTOS

A.- Instrumentos com Flange

Para estes instrumentos, seguem-se os procedimentos seguintes das figuras 1-2.

1. Desligam-se os conectores eltricos e as tubulaes flexveis;

2. Retiram-se os parafusos de fixao (em nmero de 3 ou 4, conforme o caso);

3. Remove-se o instrumento.

Fonte: IAC Instituto de Aviao Civil Diviso de Instruo Profissional

Figura 1-2 Instalao de instrumentos com flange

14

B - Instrumentos com Braadeira

Para estes instrumentos, seguem-se os procedimentos da figura 1-3.

1. Afrouxa-se o parafuso de travamento da braadeira situado, normalmente, no lado

direito do instrumento;

2. Com uma das mos, retira-se o instrumento pela frente e com a outra, solta-se o

conector na traseira do mesmo.


Figura 1-3 Instalao dos instrumentos montados com braadeira

1.4 CUIDADOS COM OS INSTRUMENTOS

As exigncias surgidas a respeito de segurana e a utilidade dos voos so os resultados das

caractersticas alcanadas pelo avio moderno, cuja performance, alta velocidade, grande

capacidade de carga e grande raio de ao, fizeram dele um valioso veculo para fins

militares e transportes comerciais.

A construo de instrumentos de aviao obedece aos seguintes requisitos: preciso,

segurana, simplicidade, durabilidade, leveza, capacidade de funcionamento em

15

temperaturas extremas, leituras fceis, resistncia corroso, bom amortecimento,

insensibilidade acelerao, possibilidade de indicao alm dos limites dentro dos quais

vai trabalhar, ser de fcil instalao e requerer o mnimo de manuteno.

Da ento a necessidade de um estudo simples que venha trazer no s aos pilotos como

aos tcnicos de manuteno noes sobre a finalidade, princpio de funcionamento,

utilizao, manuteno, reparao, inspeo dos instrumentos mais comuns.

Para se manter o nvel de segurana e preciso do instrumento de bordo, o mais alto

possvel, deve-se executar periodicamente certos exames e inspees.

A explanao que se segue de natureza geral, tendo sido redigida para fins de instruo

prtica. Os trabalhos de inspeo, conservao, reparao e armazenagem, devem obedecer

s prescries traadas pelo fabricante do instrumento, contidas nos respectivos manuais.

Os reparos s podem ser executados por oficinas e pessoal especializado.

Os reparos podem ser: os retoques da pintura luminosa dos mostradores e ponteiros,

substituies de peas, reajustamento do mecanismo do instrumento, lubrificaes

especiais de certas partes, etc.

Os trabalhos de reparao exigem tcnicos habilitados, ferramentas apropriadas, tornos,

equipamentos de equilibragens e calibragem, etc.

Os instrumentos de natureza particularmente delicados so lacrados quando saem da

fbrica, no sendo absolutamente permitido inutilizar este selo durante os trabalhos de

manuteno, tampouco, abrir as caixas de proteo.

1.5 INSPEES

Inspeo Diria

Compreende os cuidados que devem ter os mecnicos, com os instrumentos, antes de dar

partida nos motores.

As recomendaes que se seguem so aplicveis a todos os instrumentos.

Verificar todos os ponteiros para erro excessivo no zero, exceto termmetros e

instrumentos que funcionam por presso absoluta, os quais devem propiciar modificaes de

acordo com as condies de presso e temperatura ambiente;

Verificar todos os instrumentos quanto vidros soltos ou rachados;

16

Verificar todos os botes de travamento e ajustagem, quanto liberdade de movimento e

funcionamento correto;

As prescries especiais sobre inspeo aplicveis a determinados instrumentos bem como

conduta a ser seguida, sero explanadas quando se estudar individualmente os instrumentos.

Inspeo antes do Voo

Compreende as precaues a serem tomadas pelos mecnicos, todas as vezes que os

motores so postos em funcionamento.

As prescries que se seguem so de ordem geral e aplicveis a todos os instrumentos.

Verificar todos os ponteiros quanto a oscilao excessiva;

Verificar se as leituras do indicador de RPM esto de acordo com as exigncias contidas no

manual de operao.

Inspeo Peridica

Quando o avio completa certo nmero de horas de voo, feita uma inspeo por uma

equipe de especialistas. Esta inspeo especificada pelo Programa de Manuteno (PM)

do avio.

A parte da inspeo relativa aos instrumentos feita por um especialista de instrumentos.

As prescries gerais que se seguem so aplicveis a todos os instrumentos.

Verificar todos os instrumentos e suas unidades, quanto segurana de montagem;

Verificar todas as tubulaes e conexes, quanto s fugas;

Verificar todos os ponteiros e marcaes do mostrador, quanto descolorao das marcas

luminosas;

Verificar se as marcas para os limites de utilizao esto na posio exata e bem visveis;

Verificar todas as ligaes eltricas, quanto ao bom contato e segurana na fixao;

Verificar os amortecedores, quanto segurana da fixao e tenso conveniente.

Substituio de Instrumentos

Os instrumentos s devem ser substitudos por outros em boas condies e da mesma

espcie, pelas seguintes razes:

Impossibilidade de indicar;

17

Indicao duvidosa;

Defeito da caixa ou vedao defeituosa;

Ponteiro solto;

Cobertura de vidro, solta ou rachada;

Orelha de fixao no painel, quebrada ou rachada;

Mecanismo de trava ou ajustagem defeituoso;

Bornes ou niples de conexo defeituosos;

Marcas luminosas escuras ou descoloridas;

Defeito no mecanismo interno, conhecido ou suspeito.

Quando retirar ou colocar instrumentos no avio, tomar as seguintes precaues:

A maioria dos instrumentos de bordo sofre desgastes, mas recupervel. Portanto, deve o

instrumento, que estiver em mau estado, ser retirado e remetido s oficinas especializadas e outro,

em bom estado, ser colocado em seu lugar;

Os instrumentos danificam-se facilmente, por conseguinte devem ser tratados com o

mximo cuidado;

Sempre que possvel, substitua o instrumento por outro do mesmo tipo e da mesma marca

de fabricao;

Em alguns casos pode-se substitu-lo por outro da mesma espcie, mas de fabricao

diferente;

Nunca troque a localizao de um instrumento ou uma de suas unidades de funcionamento

sem a competente autorizao;

Nunca deforme ou marque um instrumento;

Quando examinar ou testar um instrumento, nunca o sujeite a presses excessivas ou

anormais. Use valores abaixo da gama de funcionamento;

Em algumas instalaes torna-se necessrio retirar outros instrumentos para se ter acesso

ao que est com defeito.

18

1.6 INSTRUMENTOS DE VOO

1.7 SISTEMA ANEMOMTRICO

O sistema anemomtrico responsvel por colher e distribuir as presses esttica e

dinmica para alguns instrumentos.

Trs dos mais importantes instrumentos de voo so conectados ao sistema

anemomtrico: velocmetro, altmetro e o indicador de razo de subida

(varimetro). Existem dois tipos de arranjos para alimentar os instrumentos

convenientemente conforme segue.

A Tubo Pitot com Tomada Esttica Acoplada


Figura 1-4 Tubo de pitot em corte

Este tubo apresenta duas sees: uma cmara de presso esttica (O) e uma cmara de

presso dinmica (E).

A presso esttica entra no sistema por trs orifcios na parte superior e trs na inferior.

Dois desses orifcios (G e M) aparecem na figura.

Esses orifcios ajudam a compensar o erro na percepo, causado por diferentes ngulos de

ataque.

19

Os orifcios inferiores tambm servem para escorrer a gua proveniente da condensao. O

tubo vertical (F) na cmara esttica uma precauo suplementar para evitar que a umidade

chegue aos instrumentos.

A presso dinmica entra pela abertura (J). Uma placa defletora (I) impede que corpos

estranhos ou umidade penetrem no sistema.

Um pequeno orifcio (K) deixa escapar a umidade.

O tubo vertical (D) e o orifcio de escape (C) na cmara de presso dinmica impedem que

a umidade que se forma na cmara chegue aos tubos e aos instrumentos.

Os tubos (A e P) levam as presses aos instrumentos. As resistncias aquecedoras (L e N)

esto conectadas em srie e servem para evitar a formao de gelo no tubo.

A figura 1-5 ilustra os trs instrumentos bsicos alimentados com presso fornecida pelo

tubo pitot com tomada esttica acoplada e uma foto de um tubo de pitot clssico, sendo

ainda que neste caso temos uma fonte alternada de presso esttica que pode vir da cabine

comando, considerando que esta aeronave no pressurizada.


Figura 1-5 Tubo de pitot com tomada esttica acoplada

B - Tubo Pitot com Tomada Esttica Separada

O arranjo mais completo do sistema anemomtrico pode ser feito tambm como mostrado

na figura 1-6.

20


Figura 1-6 Tubo de Pitot com tomada esttica separada e alternada.

As vantagens do uso de presso esttica separada so listadas a seguir.

a. Presso esttica mais precisa, pois fica compensada a sua diferena devida a desvios

laterais ou ventos cruzados (j que as tomadas estticas so embutidas uma em cada lado da

fuselagem);

b. Menor possibilidade de formao de gelo.

21

Operao do Sistema Anemomtrico


Figura 1-7 Sistema anemomtrico com tomada esttica acoplada.

A figura 1-7 mostra a aplicao prtica do tubo pitot acoplado com tomada esttica

(EMB111) e a figura 1-8 mostra o arranjo com os componentes em separado (EMB-312).

O princpio de operao dos dois sistemas o mesmo.

A presso esttica a presso atmosfrica. O ar atmosfrico pesado, exercendo sobre

os corpos, nele mergulhados, uma presso igual a 1.033kgf/cm2, ou seja, 1,033 bares. A

presso dinmica a presso que se desenvolve como resultado direto da velocidade do

avio e da densidade do ar que o rodeia. Essa presso aumenta com a velocidade e

diminui com a altura.

Um avio que voe mesma velocidade desenvolve mais presso a baixa altitude que a

grande altitude, devido densidade do ar ser maior a baixa altitude.

22

O velocmetro, o altmetro e o indicador de razo de subida (indicador de

velocidade vertical ou varimetro) so alimentados com presso esttica, sendo

que, o velocmetro tambm alimentado pela presso dinmica.


Figura 1-8 Sistema anemomtrico com tomadas estticas separadas

Alguns sistemas possuem nas linhas estticas uma cmara amortecedora com a finalidade

de atenuar o excesso de sensibilidade.

Os tubos pitot e as tomadas estticas so sensveis a bloqueios de gelo, motivo pelo

qual aquecedores eltricos so instalados para evitar esta formao.

Estes aquecedores geram mais calor do que pode ser dissipado sem um fluxo de ar frio,

assim, os aquecedores no devem ser ligados, no solo, mais que o suficiente para uma

verificao, a fim de saber se eles iro funcionar adequadamente.

Deve-se manter o tubo pitot sempre limpo e, quando o avio no estiver em voo, ele

dever ser protegido com uma capa de lona que dever cobrir todas as aberturas do tubo.

23

DADC

Nas aeronaves modernas cresce cada vez mais o uso de DADC (digital air data computer)

que um sistema onde as presses captadas pelo sistema anemomtrico so encaminhadas

at um computador que converte seus valores analgicos de presso em sinais digitais para

serem utilizados por outros sistemas das aeronaves como o controle de pressurizao,

piloto automtico, transponder, etc.

Abaixo temos um exemplo de um ADC (Air data computer) alm de um esquemtico

simplificado de um sistema DADC tpico.


Figura 1-9

24


Figura 1-10

1.8 VELOCMETRO

Velocidades conhecidas e definidas em aviao.

Velocidade Indicada (IAS)

a que lida no velocmetro, sem correes para variaes de densidade atmosfrica e

sempre que as condies se alteram, erros so introduzidos.

25

Velocidade Verdadeira (TAS)

aquela com que o avio se desloca em voo e obtida aps as correes de temperatura e

altitude da velocidade indicada.

Velocidade Absoluta

a velocidade do avio em relao ao solo.

Finalidades do Velocmetro

O indicador de velocidade do ar o instrumento que indica ao piloto a velocidade

com que seu avio se desloca atravs do ar.

construdo de tal modo que as velocidades indicada, verdadeira e absoluta so

praticamente iguais, quando o avio voa ao nvel do mar, estando o ar atmosfrico sob

condies padronizadas.

Quando as condies atmosfricas no so padronizadas, esta coincidncia entre as trs

velocidades no mais se verifica.

Entretanto, o piloto poder determinar, em qualquer circunstncia, a velocidade verdadeira,

aps as necessrias correes de temperatura e altitude da velocidade indicada e

conhecer a velocidade absoluta, desde que saiba qual a direo e velocidade do vento.

Sendo o velocmetro um manmetro calibrado em unidades de velocidade, ele nos indica

tambm, seja qual for a altitude, a fora de sustentao do ar.

Por exemplo, suponha que a velocidade mnima de sustentao de um avio, em voo

horizontal ao nvel do mar, seja de 60km/h.

Este avio, qualquer que seja a altitude, poder manter o voo horizontal, desde que seu

velocmetro indique uma velocidade de 60km/h. Acontece, porm, que para uma mesma

velocidade indicada, a velocidade absoluta do avio ser menor nas baixas altitudes que nas

altitudes elevadas.

Compreende-se assim que em virtude da densidade do ar variar inversamente com a

altitude, medida que o avio subir no espao, necessitar se deslocar mais rapidamente, a

fim de que a presso dinmica, consequentemente a fora de sustentao do ar, permanea

constante.

26

Usos Especficos do Velocmetro

Permitir a determinao da velocidade absoluta do avio. Esta velocidade assume grande

importncia durante os voos de cruzeiro, sobretudo quando se trata de uma misso de Tiro

e Bombardeio, na qual h necessidade de que o tempo necessrio para se atingir o objetivo

seja determinado com preciso;

Facilitar ao piloto a ajustagem do regime do motor (presso de admisso, nos motores

equipados com hlice de velocidade constante), de acordo com a performance de

velocidade que deseje obter: velocidade mxima de cruzeiro, velocidade de economia

mxima, velocidade de maior durao de voo;

Permitir a determinao do ngulo timo de subida, planagem e descida;

Manter a velocidade, dentro dos limites de segurana da estrutura do avio, durante um

voo picado;

Indicar ao piloto quando o avio atinge a velocidade de decolagem e durante a aterragem,

quando atinge a velocidade de estol;

Manter o avio em linha de voo.

Tipos de Velocmetros Usados

Existem trs espcies de Indicadores de Velocidade de Ar, os quais so classificados de

acordo com seu princpio de funcionamento.

So eles:

1. De manmetro diferencial;

2. Mecnicos;

3. Trmicos ou de fio quente.

Os que empregam o manmetro diferencial (usados nas aeronaves comerciais) so

classificados, por sua vez, de acordo com o sistema utilizado para a captao das presses,

em:

1. De tubo Pitot-esttico;

2. De tubo de Venturi;

3. De tubos Venturi-Pitot.

Existem tambm, dois tipos de velocmetros mecnicos, os quais so classificados, de

acordo com o princpio de funcionamento, em:

27

1. Rotativos;

2. De deflexo.

Nos instrumentos que funcionam por presso diferencial - o tipo mais utilizado em

aeronaves - as presses esttica e dinmica so captadas por tubos de Pitot ou Venturi e

medidas por manmetros metlicos extremamente sensveis, calibrados em unidades de

velocidade, como veremos oportunamente.

J nos mecnicos rotativos, a velocidade medida em funo do nmero de rotaes das

palhetas dos moinhos de vento que os equipam, as quais so expostas corrente do ar.

Nos mecnicos de deflexo, a velocidade medida por intermdio da resistncia oposta

por uma placa, ao deslocamento da corrente de ar.

A placa, sob a ao da corrente de ar, desloca-se de sua posio de equilbrio,

deflexionando uma mola e em funo da resistncia oposta pela mola ao deslocamento da

placa, se tem a velocidade do ar.

Consegue-se medir a velocidade com os instrumentos que funcionam sob o princpio do

fio quente, pela perda de calor sofrida por um fio aquecido, o qual exposto corrente de

ar.

De todos estes tipos de instrumentos, somente os de presso diferencial do tipo Pitot sero

aqui estudados detalhadamente, porquanto so os mais largamente empregados em

aeronaves.

Velocmetro do Tipo Manmetro Diferencial

A figura 1-11 uma vista esquemtica do velocmetro de manmetro diferencial.

28


Figura 1-11 Vista interior do velocmetro Kollsman.

Neste indicador encontra-se um estojo de baquelite, tendo na parte posterior duas

conexes, sendo uma para a presso dinmica ou Pitot e que se estende at o interior do

aneroide e a outra, para a presso esttica e que comunica o interior do estojo com o ramal

da presso esttica do Pitot.

Na parte anterior do estojo, existe um disco de vidro para proteo do mostrador.

O mecanismo do indicador colocado no interior do estojo e compe-se de: diafragma,

confeccionado com lminas corrugadas de nquel, prata, bronze fosforoso, cobre e

berlio ou outro metal que possua as caractersticas de elasticidade requeridas.

A escolha do diafragma depende de suas qualidades de elasticidade, evidenciadas pela

relao: presso-deflexo, efeitos de temperatura, histeresis rpida, etc. As propriedades de

elasticidade dependem do material usado, tratamento do material ao ser manufaturado e da

forma do diafragma;

Mola cabelo, que no s mantm o conjunto do mecanismo bem ajustado, eliminando

qualquer folga que possa surgir em consequncia de desgastes provocados pelo

funcionamento do mecanismo. Uma extremidade desta mola presa ao pinho e a outra, a

qualquer parte do suporte do mecanismo.

29

Fonte: www.ec21.com Fonte: FAA-H-8083-31-AMT-Airframe-Vol-2

Figura 1-12 Exemplo de uma mola cabelo

Dependendo do funcionamento preciso deste instrumento, das presses captadas pelo

tubo Pitot e das reaes oferecidas pelo mecanismo e estas presses, tomou-se, em relao

ao tubo de Pitot, a precauo de equip-lo com aquecimento eltrico.

Sendo estes tubos, praticamente, livres de erros resultantes da formao de pequenos

depsitos de p, leo ou gua, o aquecimento eltrico evitar a nica causa que poderia

prejudicar seu funcionamento a qual a formao de gelo, quando so encontradas

condies favorveis.

A aparncia externa e o mecanismo dos indicadores de velocidade deste tipo variam um

pouco, mas o princpio de funcionamento comum a todos. As diferenas externas

consistem em que nuns, o vidro mantido no lugar por uma mola em forma de anel e

noutros, ele mantido por um biselado preso ao estojo por quatro parafusos, no mnimo.

A construo dos estojos em duas partes (corpo do estojo e bisel aparafusado) foi adotada

por ser uma maneira mais segura de conserv-lo bem vedado.

Outra diferena consiste em que, uns no tm iluminao individual, enquanto que outros

possuem uma lmpada individual, sendo o suporte da mesma, moldado no prprio estojo.

Quando o instrumento tem iluminao individual, na parte posterior do estojo

encontrada uma tomada eltrica.

30

Funcionamento

O funcionamento deste instrumento depende exclusivamente das presses esttica e

dinmica que so captadas pelo conjunto Pitotesttico e transmitidas ao indicador, pelas

tubulaes. Este instrumento nada mais , em ltima anlise, que um manmetro metlico,

diferencial.


Figura 1-13 Funcionamento do Velocmetro

Compare a descrio do texto seguinte com a vista interna do velocmetro Kollsman

ilustrado na figura 1-13.

A presso esttica transmitida ao interior do estojo, enquanto que a presso dinmica

levada ao interior da cpsula aneroide.

Quando a velocidade do avio aumenta, h uma majorao da presso dinmica. A cpsula

aneroide dilata-se empurrando o suporte B do encontro alavanca A1, comandando assim

o eixo balanceiro R. Este eixo, auxiliado pelas hastes A2 e A3, comanda o setor denteado S.

O setor arrasta em seu movimento o pinho P, obrigando, por intermdio do eixo G, o

ponteiro H a registrar sobre o mostrador o aumento de velocidade que ocasionou o

acrscimo da presso dinmica. Quando a velocidade diminui, o diafragma contrai-se,

porque a presso dinmica diminui tambm folgando, deste modo, o conjunto de

mecanismo. A mola P poder contrair-se, ento, arrastando o ponteiro H, que registrar

31

sobre o mostrador a diminuio da velocidade, correspondente diminuio da presso

dinmica e o conjunto do mecanismo permanecer bem ajustado, podendo corresponder

prontamente s solicitaes do diafragma.

Os indicadores da velocidade podem ser calibrados em milhas por hora, em ns

(milhas nuticas por hora) ou, para pases que adotam o sistema mtrico, em

quilmetros por hora.

A leitura dada ao piloto a velocidade indicada e, para isto lhe ser til, deve ser feita uma

correo para temperatura do ar, no padronizada. Esta a mesma correo usada para

altitude-densidade e quando aplicada velocidade indicada, ela d a velocidade verdadeira.

A velocidade verdadeira mais alta que a indicada por aproximadamente dois por cento

para cada mil ps de altitude. Isto devido ao fato do ar tornar-se menos denso quando o

avio sobe e a presso diferencial menor, redundando numa velocidade indicada mais

baixa.

Indicador de Velocidade Verdadeira

O piloto poderia olhar seu indicador de velocidade, altmetro e indicador de temperatura

do ar externo e inserir estas trs indicaes ao seu computador de voo, para obter com

isto sua velocidade verdadeira.

Este procedimento poderia distra-lo demasiadamente e por isto foi desenvolvido um

indicador de velocidade verdadeira, ilustrado na figura 1-14, que pode ser instalado no

painel.

O estojo deste instrumento contm um indicador de velocidade que move um ponteiro e

um mecanismo altimtrico que move o mostrador

32



Figura 1-14 Indicao da velocidade verdadeira.

O movimento do mecanismo altimtrico afetado (contrariado ou favorecido) pela ao de

uma mola bi metlica exposta ao fluxo de ar externo e, quando o avio sobe em altitude, o

mostrador gira em tal direo que o ponteiro indicar um valor mais alto. Se o ar est mais

quente que o padro, para a altitude na qual o avio est voando, o sensor de temperatura

ajudar o altmetro a indicar uma velocidade verdadeira mais alta do que sob condies de

temperatura padro. Atualmente os velocmetros no apresentam somente a velocidade

indicada.

33


Figura 1-15 Velocmetro do EMB-312.


Figura 1-16 Interruptor de Alarme

Este instrumento alm de apresentar a velocidade indicada, tambm mostra a indicao da

velocidade mxima permitida, bem como uma referncia visual ajustvel de velocidade. Um

interruptor instalado no interior do instrumento, conforme ilustrado na figura 1-16, fornece

um sinal eltrico que provoca um alarme de sobre velocidade no sistema de udio, se o

34

avio ultrapassa a velocidade mxima permitida. Isto ocorre quando o ponteiro indicador

de velocidade cruza o ponteiro VNE/MNE.


Figura 1-17 Circuito de alarme de sobre velocidade.

Alm disso, o instrumento fornece um alarme visual, caso a aeronave atinja a velocidade de

aproximao (abaixo de100kt) e o trem de pouso no esteja travado embaixo.

O dispositivo compreende um contador interno ajustvel associado aos micro contatores

do trem de pouso e a uma bandeira oscilante com a inscrio U/C (do ingls

undercarriage) que aparece numa janela sobre o mostrador, nas condies mencionadas.

A velocidade indicada nunca precisa: h sempre uma tolerncia (especfica para cada

instrumento).

As tolerncias para o instrumento apresentado podem ser vistas na tabela 1-18. O ponteiro

de velocidade mxima (VNE) funo de altitude. Analise o grfico da figura 1-19.

35


Figura 1-18 Tabela de tolerncias


Figura 1-19 Grfico de velocidade indicada x altitude presso

Fazendo-se a leitura do grfico da figura 1-19 obtm-se os seguintes valores:

36


Figura 1-20 Tabela da VNE em funo da altitude

Concluso: Com o aumento da altitude a VNE aumenta at um determinado ponto

quando bruscamente comea a diminuir.

Neste assunto so usadas as seguintes siglas:

MNE: Mach - Nunca Exceda.

VNE: - Velocidade - Nunca Exceda.

37

KEAS - Velocidade Equivalente (em ns).

KIAS - Velocidade Indicada (em ns)

KCAS - Velocidade Calibrada (em ns)


Figura 1-21 Velocmetro do EMB 312

1.9 ALTMETRO

Generalidades

Distribuio da Temperatura Terrestre

A Terra e a atmosfera terrestre so aquecidas pelo sol.

O aquecimento solar se faz irregularmente, o que acarreta uma distribuio varivel de

temperatura no s no sentido vertical como tambm no sentido horizontal.

38

A atmosfera recebe a maior parte de seu aquecimento por contato com a superfcie

terrestre. Este calor fornecido, aos nveis inferiores da atmosfera, razo pela qual a

temperatura na troposfera decresce com a altitude. A razo de variao da temperatura com

a altitude chamada de gradiente trmico.

Transmisso de Calor

O calor passa dos corpos de temperatura mais alta para os de temperatura mais baixa. Ao

transferir-se, o calor utiliza-se dos processos a seguir descritos.

A - Conduo

a transferncia feita de molcula a molcula sem que haja transporte das mesmas.

Na atmosfera, resume-se na propagao do calor do ar atravs do contato com a superfcie

aquecida do solo.

B - Movimento do Ar

O calor transportado por meio do deslocamento de grandes pores ou massas de ar, de

um lugar para outro. H dois tipos de transferncia atravs do movimento do ar:

Conveco: o calor transferido verticalmente. A transmisso feita de molcula a

molcula, mas, simultaneamente, verifica-se um transporte de matria. Molculas frias se

deslocam para regies mais quentes e molculas quentes para regies frias. Exemplo: um

recipiente contendo gua fria, levado ao fogo. As molculas da camada de gua em contato

com o fundo, aquecendo-se antes das outras, aumentam de volume e diminuem em

densidade. A diferena de densidade faz com que elas se desloquem para cima, enquanto as

molculas mais frias das camadas superiores se deslocam para baixo. As correntes assim

estabelecidas recebem o nome de "correntes convectivas". o processo de propagao

mais comum da atmosfera e se traduz pela movimentao do ar no sentido vertical, por

meio de correntes ascendentes que levam o ar aquecido para os nveis mais elevados e

correntes descendentes, que trazem ar mais frio dos nveis de cima superfcie.

39

Adveco: o calor transferido horizontalmente pelo movimento do ar. Toda vez que

houver conveco haver tambm adveco, pois, quando o ar quente sobe num

movimento vertical, o ar mais frio adjacente mover-se- horizontalmente em direo ao ar

que est ascendendo e o substituir. Abaixo segue uma figura que demonstra a adveco e a

conveco.

Fonte: Prof. Evandro Ferreira

Figura 1-22

C - Radiao:

a transferncia de calor atravs do espao. A energia trmica transformada em radiante

e se propaga por meio de ondas eletromagnticas. Estas so convertidas em calor, quando

absorvidas pelo corpo sobre o qual incidem.

Definio de Presso


Figura 1-23 Definio de presso

40

Na Fsica, define-se PRESSO como sendo o "quociente entre uma fora (ou peso) e a

rea da superfcie onde a fora est aplicada", matematicamente, tem-se P = F / S o que

equivale a dividir a fora em "foras menores", iguais entre si e distribudas em cada

unidade de rea, conforme ilustra a figura 1-23.

Presso Atmosfrica

O ar que envolve a Terra apresenta, por efeito de fora de gravidade, um peso que

traduzido em forma de presso atmosfrica.

Desta maneira a presso atmosfrica pode ser definida como sendo o peso de uma coluna

de ar de seo unitria, estendida verticalmente desde a superfcie da Terra at o limite

superior da atmosfera.

H cerca de 1,033kg de ar pesando sobre cada centmetro quadrado de superfcie ao nvel

do mar. O ar sendo compressvel se apresenta mais denso perto da superfcie e mais

rarefeito em altitude, por causa da presso exercida pelas camadas superiores sobre as

inferiores.

A presso exercida pelo ar depende principalmente de sua temperatura e densidade,

embora outros fatores tambm influam, tais como: a altitude, a umidade, o perodo do dia,

a latitude.

Fonte: Prof. Evandro Ferreira

Figura 1-24

41

Unidades de Presso Atmosfrica

"Milmetros de mercrio", uma das unidades de presso atmosfrica que resulta

de uma experincia clssica de Torricelli: quando um tubo (de 1cm2 de seo)

completamente cheio com mercrio emborcado num recipiente contendo tambm

mercrio, a altura h em que o mercrio "estaciona" depende exclusivamente da presso do

ar atmosfrico.

Se a experincia descrita for feita ao nvel do mar, a altura h ser de 76 centmetros de

mercrio (cmHg) ou 760 milmetros de mercrio (mmHg), ou 760 torricelli (torr) ou ainda,

uma atmosfera (atm.).

1 mmHg = 1 torr

1 atm. = 76cmHg = 760mmHg = 760 torr = 14,7 psi = 1013,25 mb ou hPa = 29,92in Hg

A unidade da presso atmosfrica, segundo a Organizao Mundial de Meteorologia, o

milibar (mb), definida como 1000 dinas por centmetro quadrado. Devido as experincias

iniciais de Torricelli, muitos barmetros so ainda graduados em polegadas de mercrio

(pol Hg) e milmetros de mercrio (mmHg).

Sob condies padro, uma coluna de mercrio, tendo uma altura de 760 mm, exercer

uma presso de 1013,25 milibares (mb) ou 29,92 polegadas de mercrio (in Hg).


Figura 1-25 Experincia de Torricelli.

42

Em resumo:

Causas da Variao da Presso

A presso atmosfrica um elemento que muda constantemente. Alm de variar

regularmente em ciclos diurnos e anuais, possui variaes irregulares que so as causas do

vento e do tempo em geral.

As variaes de presso so causadas principalmente pelas variaes de densidade

do ar, sendo que essas, por sua vez, so causadas por variaes de temperatura.

O ar quando aquecido expande-se, ocupando um volume maior, de modo que uma coluna

de ar quente pesa menos que uma equivalente mais fria.

A porcentagem de umidade existente no ar tambm influencia a presso. O ar seco mais

denso que o mido. Um aumento da quantidade de vapor d'gua, no ar, diminui sua

densidade e, portanto, a presso. O ar muito compressvel e, devido presso exercida

pelas camadas superiores da atmosfera sobre as camadas inferiores, a presso atmosfrica

apresenta valores maiores superfcie do que em altitude, em razo do aumento de

densidade do ar, naquele nvel. Na medida em que se eleva acima do nvel do mar, o peso

do ar diminui. Ao nvel do mar, o peso da atmosfera de 1,033 kgf / cm2. A 7.600 metros,

por exemplo, este peso de apenas 0,14kgf/cm2. A presso cai, a princpio rapidamente,

na camada mais densa do ar inferior e, em seguida, mais lentamente, na medida em que o ar

vai se tornando mais rarefeito.

Fonte: Evandro Ferreira

Figura 1-26

43

Definies de Presso

Presso absoluta: contada a partir do zero absoluto de presso. Por este motivo o

instrumento indicador de presso absoluta mostrar a presso atmosfrica local toda vez

que o sistema estiver desligado.

O Manifold pressure um exemplo de instrumento que trabalha com presso absoluta.


Figura 1-27

Presso diferencial: a que resulta da comparao entre presses. Uma de suas

aplicaes, em aviao, a comparao entre a presso atmosfrica, externa e a interna, de

uma aeronave.

O velocmetro um exemplo de instrumento que trabalha com presso diferencial.


Figura 1-28

Presso relativa: quando a presso atmosfrica tomada como ponto zero ou de partida

de contagem. Estes instrumentos mostram leitura zero quando o sistema est desligado.

44

O indicador de presso de leo do motor um exemplo de instrumento que trabalha com

presso relativa.


Figura 1-29

Definies de Altitude

A seguir, algumas definies que ajudaro a entender o emprego dos dois sistemas de

ajustagem do altmetro.

Altitude: a distncia vertical de um nvel, um ponto ou um objeto considerado como um

ponto, medida a partir de um determinado plano referncia.

Altitude Absoluta (altura): a distncia vertical acima da superfcie da Terra, sobre a qual

o avio est voando.

Altitude Indicada: a leitura no corrigida, de um altmetro baromtrico.

Altitude Calibrada: a altitude indicada, corrigida para os erros do instrumento e de

instalao do mesmo.

Presso da Altitude do Campo: a presso lida na escala baromtrica, quando os

ponteiros so ajustados na altura do local onde est pousado o avio. Usa-se, em geral,

ajustar os ponteiros a dez ps, pois essa , mais ou menos, a altura do painel de

instrumentos onde est localizado o altmetro. Quando se ajusta o altmetro neste sistema,

a escala baromtrica indicar a presso local.

45

Altitude-Presso: o nmero indicado pelos ndices de um altmetro, ajustado no sistema

de presso da altitude do campo. Como os ndices so sincronizados com a escala

baromtrica, pode-se ajustar os altmetros por aqueles, convertendo-se a presso que dada

em unidades tais como milibares, pol, hg, etc.

Altitude Verdadeira: a distncia vertical de um ponto ou de uma aeronave, acima do

nvel do mar.

Altitude-Densidade: altitude-presso corrigida pela temperatura. muito usada em

clculos de performance.

Nota: no nvel zero da atmosfera padro, considera-se a terra como uma esfera

perfeitamente lisa.


Figura 1-30 Definies de altitude

Correes do Altmetro

As principais correes de altmetro so devidas s variaes da temperatura do ar e

da presso atmosfrica.

A figura 1-31 indica que uma aeronave, quando voa de uma rea quente para uma rea fria,

tem sua altitude verdadeira diminuda proporo que se aproxima da rea fria, embora o

altmetro mantenha uma altitude indicada constante.

A figura 1-32 identicamente mostra a diminuio da altitude verdadeira, quando a aeronave

voa em direo a uma rea de baixa presso. Essas figuras tm a finalidade de alertar aos

46

pilotos, quanto escolha do nvel de voo, ao voarem em direo a uma rea mais fria ou

em direo a uma rea de baixa presso.


Figura 1-31 Correo do altmetro devido variao de temperatura


Figura 1-32 Correo do altmetro devido variao de presso

Cpsula ou diafragma

Quando as presses a serem medidas so pequenas e necessita-se de alta preciso comum

empregar-se uma cpsula. Dois pratos corrugados so juntados com solda em suas bordas,

de modo que a parte cncava de um fique voltada para a do outro. O enrugamento dos

47

pratos permite aumentar a rea que vai sentir a presso e, ao mesmo tempo, possibilitar

maior flexibilidade. A figura 1-34 mostra uma cpsula ou diafragma vista em corte

transversal. Pode-se notar o corrugamento, a entrada da presso e a solda das bordas.


Figura 1-33


Figura 1-34 Cpsula ou diafragma em corte

A figura 1-36 mostra um conjunto de cpsulas sanfonadas que possibilitam maior

sensibilidade e melhor indicao.

48


Figura 1-35


Figura 1-36 Cpsula sanfonada

49


Figura 1-37 Cpsula aneroide

A figura 1-37 mostra uma cpsula aneroide, hermeticamente fechada e que atuar sob os

efeitos das variaes de presses externas.

V-se, tambm, uma haste que servir para o acoplamento ao sistema que ir acionar o

ponteiro indicador.

Os altmetros so instrumentos que empregam cpsulas aneroides.

Altmetro Padro

O altmetro padro tinha uma simples cpsula aneroide vazia, cuja expanso e contrao

movia um eixo basculante, um setor e uma engrenagem de pinho, que era ligada a um

ponteiro conforme ilustrado na figura 1-38.

O mostrador para este instrumento era calibrado em "ps", e sempre que qualquer

variao na presso baromtrica existente causava uma mudana na indicao da altitude, o

mostrador podia ser girado e assim o piloto podia fazer o instrumento indicar zero,

enquanto o avio estivesse no solo.

Esta simples forma de ajustamento tornava o voo local mais fcil para o piloto, mas era

intil para o voo atravs do pas, porque a presso baromtrica do destino raramente a

mesma do ponto da decolagem.

50

Assim que as comunicaes de rdio, em voo, tornaram-se possveis, os altmetros com

escalas baromtricas ajustveis foram desenvolvidos, capacitando o piloto a justar seu

altmetro s condies baromtricas existentes no local do pouso.


Figura 1-38 Altmetro padro

Seu instrumento indicaria, ento, ou zero quando suas rodas tocassem o solo ou, como

atualmente feito, indicaria sua altitude acima do nvel mdio do mar.

Dessa maneira, o piloto pode determinar sua altura acima dos objetos sobre o solo, e seu

altmetro indicar a altitude oficial do aerdromo quando suas rodas rolarem sobre a pista.

O gradiente vertical da presso (reduo da presso com a altitude) no linear, isto , a

mudana em presso para cada mil ps maior em altitudes mais baixas do que em nveis

mais altos.

possvel projetar o enrugamento das cpsulas aneroides, de modo que sua expanso seja

uniforme para uma mudana de altitude, em vez de uma mudana de presso. O uso desse

tipo de cpsula aneroide tem tornado possvel o uso de ponteiros mltiplos e escalas

uniformes. Os altmetros usados em avies modernos, geralmente tm alcances de 20.000,

35.000, 50.000 e 80.000 ps.

51

A figura 1-39 ilustra uma das formas mais primitivas de altmetros sensitivos com trs

ponteiros.


Figura 1-39 Vista interna do altmetro primitivo de trs ponteiros


Figura 1-40 Altmetro primitivo de trs ponteiros

O altmetro de trs ponteiros relativamente fcil de ser mal interpretado porque o

menor ponteiro facilmente encoberto por um dos outros e, em avies pressurizados com

elevada razo de subida, difcil saber-se a altitude aproximada. Acidentes tm sido

atribudos a pilotos que interpretaram erroneamente o pequeno ponteiro. Assim, os mais

recentes modelos de altmetros substituram o pequeno ponteiro por um marcador e um

setor listrado, que desaparece por trs de uma cobertura numa determinada altitude,

52

conforme ilustrado na figura 1-41. A figura 1-42 um diagrama esquemtico do

funcionamento deste altmetro.


Figura 1-41 Funcionamento de um modelo mais recente de altmetro


Figura 1-42 Diagrama esquemtico de funcionamento do altmetro

As duas cpsulas acionam um eixo de ponteiro comum atravs de dois conjuntos de eixos

oscilantes e elos compensados por temperatura.

53

A engrenagem cnica deste eixo aciona os trs tambores.

Um boto de ajuste da presso no solo ativa um disco de ressaltos para mover o ponteiro e

fornecer a adequada referncia de presso.

Uma extenso no ajustamento de escala baromtrica move um potencimetro no sistema

de pressurizao da cabine, para relacion-lo presso baromtrica, que o piloto introduziu

no altmetro de voo.

Alguns tipos de altmetro utilizam uma srie de cpsulas aneroides empilhadas, para acionar

os ponteiros.

Se, por exemplo, as cpsulas aneroides modificarem suas dimenses em 3/16 de polegada,

o ponteiro mais comprido do mostrador girar trinta e cinco voltas completas.

Esta amplificao requer rubis em todos os pivs principais, para reduzir ao mximo a

frico.

A frico dentro do altmetro, mesmo sob condies quase ideais, tal que para uma

indicao precisa necessrio que haja vibrao no instrumento.

Isto no problema para avies de motores alternativos, pois existe suficiente vibrao do

motor, mas o avio a jato frequentemente exige vibradores para o painel de instrumentos a

fim de manter precisa a indicao do altmetro. O torque requerido para acionar os trs

tambores, alm do ponteiro, torna obrigatrio o uso de um vibrador e, em vez de depender

de uma unidade montada externamente, um oscilador e um vibrador so includos no

estojo do instrumento para fornecer exatamente a quantidade correta de vibrao (para o

instrumento). Um solenoide rotativo aciona um indicador de falha, para alertar o piloto

quando o vibrador ficar inoperante.

Erros

A verificao do altmetro visa confirmar se as indicaes esto corretas dentro da faixa de

tolerncia prescrita para a operao do instrumento e detectar alguns vazamentos

porventura existentes na linha esttica. Visa, tambm, verificar se os ponteiros no esto

prendendo durante o funcionamento. Para cada valor de altitude uma tolerncia

permitida.

A tabela a seguir um exemplo.

54


Tabela 1-43 Tolerncias em relao altitude

Alm dos erros de temperatura, os altmetros esto sujeitos a outras espcies de erros,

motivados por deficincia no mecanismo. O aneroide pode induzir a erros nas indicaes

do altmetro, dos quais o mais importante conhecido como erro de Hesteresis, chamado

tambm de erro de impulso ou de atraso.

Esta espcie de erro ocasionada pela impossibilidade das molculas do metal, de que

feito o aneroide, de reagirem prontamente s rpidas variaes de presso que se fazem

sentir sobre os contornos do aneroide.

1.10 AJUSTE DO ALTMETRO

Ajuste do "Zero"

Obtm-se a altitude-presso do altmetro de estao, coloca-se os ponteiros do altmetro a

zero, vibra-se ligeiramente o instrumento. A seguir, verifica-se a posio das marcas de

55

referncia, suas indicaes devero coincidir com as da altitude de presso da estao local,

ou exced-las de trinta ps, no mximo. Caso o erro exceda a tolerncia permitida de trinta

ps, ajusta-se o instrumento.

Ajuste do altmetro

a presso lida na escala baromtrica do altmetro, quando os ponteiros so ajustados na

altitude local onde est pousado o avio. O nmero que aparecer na escala baromtrica

da presso local convertida ao nvel do mar, de acordo com a tabela de atmosfera padro.

Elevao Calculada do Campo ou Altitude

o nmero indicado pelos ponteiros, quando a escala baromtrica ajustada no sistema de

ajuste.

Variao da Altitude-Presso

o mesmo que ajuste de altmetro, s que indicado em ps, pois o nmero dado pelos

ndices ou marcadores de referncia quando se ajusta a escala baromtrica ao sistema de

ajuste de altmetro.

O movimento dos ndices sincronizado com os da escala baromtrica, de modo que h

uma correspondncia fixa entre as indicaes dos ndices.

Da se conclui que tanto faz ajustar-se o altmetro pelo sistema de ajuste de altmetro,

recebendo-se o nmero em polegadas de Hg, ou em ps (variao da altitude-presso), j

que a correspondncia entre ambas fixa.

Ajustagem usando-se a Altitude do Campo

Quando se desejar ajustar o altmetro de modo que seus ponteiros indiquem a altura do

avio acima do ponto da terra sobrevoado ou, mais precisamente, acima do campo de

aterragem, o piloto pedir, pelo rdio, a presso baromtrica do local.

56

Ajustagem usando-se a Escala Baromtrica

Ajustam-se os ponteiros do instrumento para a altura do campo, por ocasio da decolagem.

A escala baromtrica do instrumento indicar, ento, a presso local, convertida ao nvel do

mar.

Sendo a presso local igual padro, a leitura da escala baromtrica ser 29.92 Pol Hg.

Sendo maior, a leitura ser maior que 29.92. Sendo menor, a leitura ser menor que 29.92.

Para obter-se durante o voo, a altitude do avio, acima do nvel do mar, basta ajustar-se a

escala baromtrica do altmetro para a presso atmosfrica do nvel do mar. Esta presso

obtida pelo avio, atravs de estao meteorolgica.

1.11 ALTMETRO CODIFICADOR

Generalidades

O controle do trfego areo pelo radar permite que um fluxo de trfego de alta densidade

torne-se suave e ordenado, mas, at recentemente, o controlador no tinha conhecimento

exato da altitude do avio que ele estava seguindo.

Fonte: silicontexel.com

Figura 1-44

57

O "transponder" responde ao radar do solo com um cdigo, dando ao controlador certas

informaes que ele necessita. O "transponder" tem 4.096 cdigos disponveis. Assim, a

mais recente gerao de altmetros no somente fornece ao piloto uma indicao de sua

altitude, mas tambm codifica o "transponder", permitindo-lhe responder estao no solo

com um sinal que dar uma indicao visvel, na tela do radar, da altitude do avio a cada

100 ps.

A maioria dos altmetros codificadores, ora em uso, utiliza codificadores ticos.

Neste sistema, as cpsulas acionam um disco de vidro com setores transparentes e

opacos.

Uma fonte de luz brilha atravs do disco sobre as clulas fotoeltricas, as quais convertem

o movimento do disco em sinais codificados para o "transponder".

Este tipo fornece um alto grau de preciso com poucas exigncias de torque.

Codificador - Princpio

O codificador opera de acordo com o sistema de cdigo de Gillham, que um cdigo

linear ICAO aprovado para transmisso de dados de altitude para fins de controle de

trfego areo.

Sua faixa de operao cobre um total de 49.000 ps, com incrementos de 100 ps. A

preciso do cdigo em pontos de transio de 20 ps.

O dado codificado provido por meio de um disco codificador de vidro que gira entre

uma faixa intercalada de dez pares de diodos emissores de luz e fototransistores formando

parte de uma unidade sonora.

Pistas metlicas no disco de vidro codificador transparente agem como obturadores para

instruir a passagem de luz entre os dados emissores de luzes e os fototransistores enquanto

o disco codificador gira.

Esta ocorrncia utilizada para estabelecer ou interromper a passagem para um potencial

de terra de dez circuitos externos ou canais que levam ao transponder da aeronave.

Este ltimo opera em conjunto com o IFF da aeronave para transmitir a informao de

altitude codificada para o controle de trfego areo. Permuta desta condio de terra sobre

os dez canais de transponder permite operao de acordo com o cdigo Gillham como

demonstra a figura 1-45.

O exemplo esquemtico mostrado representa a condio do codificador a uma altitude de

10.000 ps. Os diodos emissores so energizados por uma fonte de alimentao de DC.

58


Figura 1-45 Condio do codificador a 10.000 ps.

Operao do Transponder

O transponder responde a todas as interrogaes vlidas do radar ATC, com sinais em

cdigo. O sinal de resposta usado, pelo controlador ATC, a fim de localizar e identificar a

aeronave equipada com transponder, que transmite em 1090MHz e recebe em 1030

MHz. Vrios tipos de radares de vigilncia so usados no sistema ATC. Contudo,

somente os radares primrios PSR e o secundrio SSR esto funcionalmente

relacionados com o transponder.

O PSR usado a fim de localizar e manter todos os avies dentro da rea de controle. O

SSR, com varredura sincronizada com o PSR, utilizado a fim de identificar os avies

equipados com transponder, pela transmisso de sinais de interrogao e recepo de

respostas.

As informaes codificadas do PSR e do SSR so apresentadas na tela do radar do

controlador ATC.

Alm da identificao, o controlador tem as informaes de distncia e direo de todas as

aeronaves dentro da rea de controle.

O transponder opera no modo A ou C. Quando o transponder interrogado no modo

A, por uma estao de terra, ele responde como o cdigo selecionado no painel de

controle. Este cdigo consiste de quatro dgitos, variando cada um de zero a 7.

59


Figura 1-46 Esquema de operao do transponder

Deste modo, os cdigos podero ser selecionados de 0000 at 7777. Quando no modo C, o

transponder informa a altitude da aeronave, atravs de sinais codificados, sempre que a

aeronave interrogada neste modo e esteja equipada com um altmetro codificador.

O transponder interrogado atravs de um mtodo de 3 pulsos. O espao de tempo entre

o 1 e o 3 pulso determina o modo de operao.

Existem 4 modos de operao, denominados A, B, C e D. No modo A, o sistema transmite

somente sua identificao. O modo B, em alguns pases, ocasionalmente substitui o modo

A. O modo C usado quando a aeronave possui altmetro codificador. Neste caso, a

resposta do transponder inclui a informao de altitude da aeronave. O modo D,

atualmente no est em uso.


Figura 1-47 Pulsos de interrogao do sistema transponder

60

O sinal de interrogao, recebido, analisado pelo transponder para determinar sua

validade e o modo de operao.

Para este sinal ser vlido, ele dever ser do lbulo principal do SSR e ser do modo A ou do

modo C.

Quando um sinal de interrogao vlido, o sinal resposta transmitido.

O sinal resposta codificado composto de um trem de pulsos. O transponder capaz de

produzir de 2 a 16 pulsos de resposta codificada.

O nmero de pulsos gerados num sinal resposta determinado pelo cdigo selecionado na

caixa de controle do transponder ou gerado pelo altmetro codificador. Um pulso de

identificao tambm transmitido 4.35 microssegundos aps o ltimo pulso de

enquadramento.O pulso de identificao estar presente somente quando o interruptor

IDENT da caixa de controle do transponder for liberado e por aproximadamente 20

segundos aps sua liberao.


Figura 1-48 Posio dos pulsos do sinal resposta

1.12 INDICADOR DE RAZO DE SUBIDA

Este indicador tambm conhecido pelos seguintes nomes:

Indicador de velocidade vertical (VSI);

Indicador de razo de subida e descida;

Indicador de regime ascensional;

Varimetro;

Climb.

61


Figura 1-49

Tem por finalidade indicar se a aeronave est subindo, ou em voo nivelado.

O funcionamento deste instrumento est baseado no princpio de que "medida que a

altitude aumenta, a presso atmosfrica diminui". Basicamente, o mecanismo consiste de

uma fenda calibrada, uma cpsula e um eixo de atuao que transmite os movimentos da

cpsula para o ponteiro.

O ponteiro est encerrado em uma caixa hermtica conectada linha de presso esttica.

Quando o avio est ganhando ou perdendo altitude, a presso existente no exterior da

cpsula aneroide retardada com relao presso na parte interior do mesmo. O retardo

causado pela fenda calibrada que limita a mudana brusca da presso no interior da cpsula

aneroide. A diferena resultante da presso faz com que a cpsula se contraia em uma

ascenso e se dilate quando o avio est perdendo altitude. Atravs de um eixo de atuao

os movimentos da cpsula so transmitidos ao ponteiro.

62


Figura 1-50 Indicador quando em voo horizontal ou com o avio em terra

Como resultado disto o diafragma se contrai, fazendo com que o ponteiro indique a

condio de subida (UP) conforme ilustrado na figura 1-51.


Figura 1-51 Indicador em condio de subida

A figura 1-52 ilustra a condio de descida.

A presso que existe no exterior da cpsula menor do que a do interior. Portanto, a

cpsula se expande. O ponteiro indica a condio de descida (DOWN).

63


Figura 1-52 Indicador em condio de descida

Existem indicadores (figura 1-53), onde uma segunda cpsula (A) instalada na parte

posterior da caixa capaz de liberar o excesso de presso.

Sua finalidade proteger o mecanismo contra danos que podem ocorrer no caso de

exceder-se o alcance mximo do instrumento. Isto pode acontecer numa descida brusca.

Quando isso ocorre o excesso de presso se expande e abre uma vlvula de alvio (B),

impedindo que a cpsula responsvel pela indicao (C) se expanda demasiadamente.


Figura 1-53 Tipo de indicador com duas cpsulas.

Este indicador no indica o ngulo do avio em relao ao plano horizontal. As graduaes

mais comuns do mostrador deste instrumento so: ps/minutos (FT/MIN) ou

metros/segundo (M/SEC.). Na parte frontal do instrumento, encontra-se um parafuso (ou

boto) para ajuste da posio zero.

O diagrama esquemtico do indicador de razo de subida atualmente em uso mostrado

na figura 1-54.

64


Figura 1-54 Diagrama esquemtico de um indicador

BRASIL. IAC Instituto de Aviao Civil. Diviso de Instruo Profissional Matrias

Bsicas, traduo do AC 65-9A do FAA (Airframe & Powerplant Mechanics-General

Handbook). Edio Revisada 2002.

Caro aluno,

No prximo mdulo iremos aprofundar mais nos estudos dos instrumentos de voo,

acionados por giroscpios cuja importncia fundamental para um voo seguro, veremos

que estes instrumentos so muito interessantes e requerem cuidados especiais em sua

manuteno.

Vamos l!

65

Fonte: www.pasionporvolar.com

MDULO II

INSTRUMENTOS GIROSCPICOS

INTRODUO

Caro aluno,

Instrumentos de voo acionados por giroscpios so fundamentais para a segurana e eles

requerem cuidados especiais para sua manuteno e eficincia.

Vamos juntos aprender um pouco mais sobre eles.

Bons estudos!

Trs dos instrumentos de voo mais comuns so controlados por giroscpicos. So eles:

Giro Direcional;

Horizonte artificial;

Indicador de curva.

66

Para entendermos o uso destes instrumentos necessrio conhecermos os princpios do

giroscpio, sistemas de alimentao e detalhes de construo e operao de cada

instrumento. Sem o uso do giroscpio adaptado aos instrumentos de voo e navegao,

seria impossvel voar com preciso em qualquer condio de tempo.

O giroscpio uma massa (roda, disco ou volume) que gira em torno de seu eixo e tem

liberdade de giro em torno de um ou dos outros eixos perpendiculares ao seu eixo de giro.

Para simplificar, vamos ilustrar sua construo passo a passo.

1. Imagine um rotor (massa girante) e um eixo.


Figura 2-1 Rotor e eixo

2. Coloque um suporte circular (gimbal) com rolamentos nos quais o eixo do rotor possa

girar.


Figura 2-2 Suporte circular (gimbal)

3. Agora adicione outro suporte circular (gimbal) com rolamentos 90 dos rolamentos do

rotor, sobre os quais o conjunto anterior possa girar.

67


Figura 2-3 Adicionando o segundo gimbal

4. Coloque o conjunto montado, apoiado atravs de rolamentos horizontais num montante

base e teremos um giroscpio.

Desconsiderando o eixo do giro, o giroscpio tem dois graus de liberdade. O conjunto

pode girar em torno do eixo vertical e do eixo longitudinal (Figura 2-4).


Figura 2-4 Eixos de giro

5. Quando em repouso, o giroscpio nada tem de extraordinrio. Ele simplesmente uma

roda que voc pode girar em qualquer direo que no alterar o centro geomtrico do

conjunto.

68


Figura 2-5 Giroscpio em repouso

6. Quando voc gira o rotor, o giroscpio exibe a primeira de suas duas propriedades.

Ele adquire um alto grau de rigidez e o seu eixo aponta sempre na mesma direo,

independente de girarmos sua base para qualquer lado. Isto chamado de INRCIA

GIROSCPICA ou RIGIDEZ.

69


Figura 2-6 Inrcia giroscpica ou rigidez

7. A segunda propriedade chamada PRECESSO pode ser mostrada pela aplicao de

uma fora ou presso ao giro, em torno do eixo horizontal.

Haver uma resistncia fora e o giro em vez de girar em torno do eixo horizontal girar

ou precessar em torno do eixo vertical na direo indicada pela letra P.

Da mesma forma, se a fora ou presso for aplicada em torno do eixo vertical o giro ir

precessar em torno do eixo horizontal na direo mostrada pela seta P.

70


Figura 2-7 Precesso giroscpica

Fontes de Fora para Operao de Giroscpio

Os instrumentos giroscpicos podem ser operados por um sistema de vcuo ou por um

sistema eltrico.

Em algumas aeronaves, todos os giroscpicos so acionados ou por vcuo ou

eletricamente. Em outros, sistemas de vcuo (suco) fornecem energia para os indicadores

de atitude e direo, enquanto o sistema eltrico move o giroscpio para operao do

ponteiro do indicador de curvas. Qualquer uma das correntes de fora, a alternada ou a

corrente contnua, usada para mover os instrumentos giroscpicos.

71

Sistema de Vcuo

O sistema de vcuo provoca a rotao do giro succionando uma corrente de ar contra as

palhetas do rotor para gir-lo em alta velocidade, como opera uma roda de gua ou uma

turbina.

O ar, sob presso atmosfrica passa por um filtro, move as palhetas do rotor e extrado

da caixa do instrumento atravs de uma linha para a fonte de vcuo e da soprado para a

atmosfera.

Uma bomba de vcuo ou um venturi podem ser usados para fornecer o vcuo,

requerido para girar os rotores dos giroinstrumentos.

O valor do vcuo necessrio para operao de instrumentos est usualmente entre trs e

meia polegadas e quatro e meia polegadas de mercrio e usualmente ajustado por uma

vlvula de alvio de vcuo, localizada na linha de suprimento.

Os indicadores de curvas usados em algumas instalaes exigem valor menor de suco.

Isto obtido usando-se uma vlvula reguladora adicional na linha de suprimento do

instrumento em particular.

Sistema do Tubo de Venturi

As vantagens do venturi como uma fonte de suco so o seu custo relativamente

baixo e a simplicidade de instalao e operao. Um avio leve, monomotor, pode ser

equipado por um venturi de duas polegadas (2 in.Hg de capacidade de suco) para operar

o indicador de curva.

Fonte: http://newcfitales.blogspot.com.br/2010/07/flying-cessna-original.html

Figura 2-8

Com um sistema adicional de 8 polegadas, existe fora disponvel para mover os

indicadores de atitude e direo. Um sistema de venturi mostrado na figura 2-9.

72

A linha que sai do giroscpio (figura 2-9) est conectada no tubo de venturi montado no

exterior da fuselagem do avio.

Atravs da velocidade aerodinmica normal de operao, a velocidade do ar passando pelo

venturi cria suco suficiente para causar a rotao do giroscpio.

As limitaes do sistema venturi so evidentes na ilustrao da figura 2-9. O venturi

projetado para produzir o vcuo desejado a aproximadamente 100 m.p.h, sob condies

padro ao nvel do mar. Amplas variaes na velocidade ou na densidade do ar, ou

restries ao fluxo de ar pela criao de gelo no tubo de venturi afetaro a garganta do

venturi e portanto afetando o giroscpio acionado pelo vcuo ali produzido.


Figura 2-9 Sistema de vcuo com venturi.

Como um rotor s atinge a velocidade normal de operao aps a decolagem, as checagens

operacionais de pr-voo dos instrumentos acionados pelo venturi, no podem ser

executadas. Por esta razo o sistema adequado somente para instrumentos de avies leves

de treinamento e voos limitados sob determinadas condies meteorolgicas.

Avies que voam a grandes variveis de velocidade, altitude e condies meteorolgicas

mais adversas, exigem uma fonte mais eficiente de fora independente da velocidade

aerodinmica e menos sensvel a condies aerodinmicas adversas.

73

Bomba de Vcuo Movida pelo Motor

A bomba de vcuo de palheta acionada pelo motor a fonte mais comum de suco

para giros instalados em avies leves da aviao geral.

Uma bomba do tipo de palheta montado no eixo de acessrios do motor e est

conectado ao sistema de lubrificao de forma que a bomba seja resfriada e lubrificada.

Outro sistema comumente usado o de bomba de suco seca tambm acionada pelo

motor. A bomba opera sem lubrificao e a instalao no exige linhas para o suprimento

normal de leo do motor e no h necessidade de separador de ar e leo ou vlvulas. De

um modo geral, os sistemas de bomba seca ou lubrificada por leo, so semelhantes.


Figura 2-10 Vista em corte de uma bomba de vcuo, do tipo palheta, girada pelo motor.

A principal desvantagem do sistema de vcuo com bomba de suco movida pelo motor

do avio refere-se a indicaes imprecisas em voos a grandes altitudes. Fora a manuteno

de rotina dos filtros e as tubulaes que no existem nos sistemas giro eltricos, a bomba

de suco movida pelo motor uma fonte to efetiva para os avies leves quanto o sistema

eltrico de suco.

74

Sistema Tpico de Suco Produzida por Bomba

A figura 2-11 mostra os componentes do sistema de vcuo com uma bomba de capacidade

de 10"hg, em motores com rotao acima de 1.000 rpm. A capacidade da bomba e o seu

tamanho variam em diferentes aeronaves, dependendo do nmero de giroscpios

operados.

Separador de ar e leo - O leo e o ar da bomba de vcuo so eliminados atravs do

separador, o ar soprado para fora e o leo retorna para o interior do motor.


Figura 2-11 Tpico sistema de vcuo com bomba movida pelo motor da aeronave

Vlvula de alvio de suco - Como a capacidade de suco do sistema maior que o

necessrio para operao dos instrumentos, a vlvula reguladora de suco ajustada para a

suco desejada para acionar os instrumentos. A suco em excesso nas linhas de

instrumento reduzida quando a vlvula acionada por uma mola abre-se para a presso

atmosfrica (figura 2-12).

75


Figura 2-12 Vlvula reguladora do vcuo.

Vlvula de alvio de presso - Como o fluxo reverso do ar proveniente da bomba de

suco fecharia a vlvula reguladora e a vlvula de alvio de presso, a presso resultante

romperia as linhas.

A vlvula de alvio de presso ventila a presso positiva para a atmosfera exterior.

Vlvula unidirecional - A vlvula reguladora de direo nica previne possveis danos aos

instrumentos pelo retrocesso do motor, que reverteria o fluxo de ar e leo proveniente da

bomba (ver figura 2-13).


Figura 2-13 Vlvula unidirecional.

Vlvula seletora - Em aeronaves bimotoras equipadas com bombas de suco acionadas

por ambos os motores, a bomba alternada pode ser selecionada para fornecer suco no

76

caso de qualquer pane do outro motor ou pane da outra bomba, com uma vlvula

incorporada para fechar e isolar a bomba deficiente.

Vlvula restritora - Como o instrumento que indica inclinao e curva, o "turnandbank"

necessita e opera com menos suco que a requerida para outros instrumentos

giroscpicos, o vcuo na linha principal deve ser reduzido. Esta vlvula ou uma agulha

ajustada para reduzir a suco da linha principal por aproximadamente a metade, ou uma

vlvula reguladora por uma mola que mantm uma suco constante para o indicador de

curva, a no ser que a suco na linha principal caia para um valor mnimo.

Filtro de ar - O filtro mestre de ar peneira objetos estranhos fluindo atravs de todos os

instrumentos giroscpicos que so tambm equipados com filtros individuais. Uma

obstruo no filtro mestre reduz o fluxo de ar e causa uma leitura menor no instrumento

indicador de suco.

Em aeronaves que no tem o filtro mestre instalado, cada instrumento tem seu filtro

prprio.

Um sistema individual de filtro, com uma obstruo, esta no ser necessariamente

indicada no instrumento de suco, no painel.

Indicador de suco - O indicador de suco um instrumento que indica a

diferena em polegadas de mercrio entre a presso dentro do sistema e a presso

atmosfrica ou a presso na cabine.

A suco desejada, e os limites mnimo e mximo variam de acordo com o projeto do

giroscpio. Se a suco necessria para os indicadores de atitude e direo 5" e o mnimo

4,6", uma leitura abaixo deste ultimo valor indica que o fluxo de ar no est mantendo os

giroscpios em uma velocidade suficiente para operao confivel.

Em muitas aeronaves, o sistema equipado com uma vlvula seletora para o indicador de

suco, permitindo que o piloto verifique o vcuo em vrios pontos no sistema.

Suco

As presses da suco estudadas em conjunto com a operao dos sistemas de vcuo so

realmente presses negativas ou presses menores (abaixo do nvel do mar). Por exemplo,

se a presso ao nvel do mar igual a 17.5 p.s.i. ento uma polegada de mercrio ou uma

p.s.i. de suco igual a -1 p.s.i. de presso negativa ou 16,5 de presso positiva.

77

Da mesma forma, 3 polegadas de mercrio so iguais a -3 p.s.i. de presso negativa ou

+14,5 de presso positiva. Quando a bomba de vcuo desenvolve uma suco (presso

negativa), deve tambm criar uma presso positiva.

Esta presso (ar comprimido) algumas vezes utilizada para operar instrumentos de

presso, cmaras degeladoras (boots) e selos inflveis.

Operao de um Sistema Tpico

O esquema de um sistema de suco tpico para um avio bitimotor mostrado na figura

2-29.

Este sistema a vcuo composto dos seguintes componentes: 2 bombas de suco, 2

vlvulas de alvio de suco, 2 vlvulas reguladoras tipo "flapper", uma vlvula restritora

para cada indicador de curva, uma vlvula seletora de 4 posies, um sistema de tubulaes

por onde flui a suco, e uma vlvula seletora do indicador de curva.

As bombas de suco movidas pelo motor esquerdo e direito e suas linhas componentes,

so independentes e isoladas umas das outras e atuam como 2 sistemas independentes de

suco.

As linhas de suco so dirigidas desde cada bomba de suco, atravs de uma vlvula de

alvio e de uma unidirecional para a seletora de quatro posies.

Da vlvula seletora de quatro posies, as linhas do sistema de vcuo dos motores so

dirigidas atravs de tubulaes flexveis, conectadas aos instrumentos operados a vcuo.

Dos instrumentos, as linhas so orientadas at o indicador de suco e passam por uma

vlvula seletora dos indicadores de curva (turnandbank).

Esta vlvula tem trs posies: principal, "T & B" esquerdo e "T & B" direito.

Na posio principal o indicador de suco mostra as linhas do horizonte artificial e giro

direcional.

Nas outras posies, o menor valor de suco para os indicadores de curva (turnandbank)

pode ser verificado.

78


Figura 2-14 Sistema de vcuo de uma aeronave multimotora

Giroscpios de Atitude Acionados por Suco

Em um tpico sistema giroscpico de atitude movido por suco, o ar succionado atravs

do filtro e ento, atravs de passagens no eixo traseiro e no anel interno do giroscpio,

direcionado para dentro do alojamento onde dirigido contra as palhetas do rotor, atravs

de dois orifcios em lados opostos.


Figura 2-15 Tpico horizonte artificial que utiliza giroscpios de atitude acionados por

suco

79

O ar ento passa atravs de quatro orifcios igualmente localizados e distanciados na parte

inferior da caixa do rotor e sugado pela bomba de suco ou venturi (figura 2-16). A

cmara contendo os orifcios o mecanismo que faz com que o dispositivo de rotao

retorne ao seu alinhamento vertical sempre que uma fora de precesso, tal como uma

frico do rolamento, mude o rotor desde o seu plano horizontal.


Figura 2-16 Mecanismo de ereo de um indicador de atitude a vcuo.

Quatro orifcios de escapamento so cobertos at a metade por uma palheta pendular, que

permite a descarga de volumes de ar iguais atravs de cada orifcio, quando o rotor est

adequadamente ereto.

Qualquer inclinao do rotor afeta o equilbrio total das palhetas pendulares fazendo com

que uma palheta feche o par do lado oposto, enquanto a palheta oposta se abre na

proporo correspondente.

O aumento do volume de ar atravs do orifcio aberto exerce uma fora de precesso no

alojamento do rotor, provocando a ereo do giroscpio e a palheta pendular retorna a

uma condio de equilbrio (figura 2-53).

Fonte: Evandro Ferreira

Figura 2-17

80


Figura 2-18 Ao das palhetas pendulares.

Os limites do indicador de atitude especificados nas instrues dos fabricantes indicam a

mxima rotao dos anis alm das quais o giro entrar em colapso.

Os limites do indicador de curvas movido por um sistema tpico a vcuo so de

aproximadamente 100 a 110 graus e os limites de inclinao do nariz do avio variam

aproximadamente 60 a 70 graus, para cima ou para baixo, dependendo de cada unidade

especfica. Se, por exemplo, os limites de cabragem so 60 graus com o giro normalmente

ereto, o giro entrar em colapso quando o avio mergulhar em ngulos alm de sessenta

graus.

Quando os anis do rotor atingem os batentes, o rotor entra em precesso abruptamente,

causando excessiva frico e desgaste no mecanismo. O rotor normalmente precessar ao

plano horizontal, em uma razo de aproximadamente 8 graus por minuto.

Muitos giroscpios so equipados com um dispositivo auxiliar chamado "cage", usado para

colocar o rotor instantaneamente na sua posio de operao normal antes do voo ou aps

o seu colapso.

O acionamento do boto "cage" evita a rotao dos anis dentro do giroscpio e trava o

eixo de rotao do rotor na sua posio vertical.

81

Giroscpios Operados por Presso

A disponibilidade de bombas de presso, na qual nenhuma lubrificao seja necessria, faz

com que o sistema de giros operados por presso seja possvel. Em tais instalaes, o ar

comprimido sob presso atravs de instrumentos giroscpicos, em vez de serem sugados

atravs do sistema. Bombas de presso positiva so mais eficientes que bombas a vcuo,

especialmente nas grandes altitudes.

Prticas de Manuteno de um Sistema de Suco

INSTRUMENTOS .pdf

Documents

Transcript of INSTRUMENTOS .pdf