Aileron esquerdo

Aileron direito

Fuselagem

Asa esquerdaFlapsElevador

Leme de direcçãoEstabilizador

horizontal

Estabilizador vertical

Barra de suporte

Elementos da aeronave

(leme de profundidade)

(deriva)

Asa direitaTrem de aterragem

Trem de aterragemprincipal

Estabilizador horizontal

Elevador

Stabilator

Compensador

Perfil alar

Asa

Bordo de fuga

Bordo de ataque

Asa e perfil alar

Bordo marginal

Raíz

Escoamento não perturbado

(Linha de) corda

ataque

(Linha de) flecha

Flecha (curvatura)

Espessura

“a montante”“a jusante”

Extradorso

Intradorso

Ângulo de ataque

(Eixo de) guinada(eixo vertical)

Eixos de controlo

(Eixo de) picada(eixo lateral)

(Eixo de) rolamento(eixo longitudinal)

Sustentação

Resistência

Peso

Tracção(força propulsora)

Voo horizontal estabilizado

Sustentação=

Peso

Peso

60º

Força centrípeta

Curva coordenada

Ângulo de pranchamento (graus)

Fact

or

de

carg

a

0 20 40 60 800

1

2

3

4

5

6

Força no piloto = Peso . sec (60º)

Total (fluido levado ao repouso)

(medida perpendicular ao escoamento)

Pressões

Estática

Velocidade aumenta

Hélice

Aumento de pressão total

“por continuidade”

Tubo de Pitot e Venturi

Escoamento de ar

Tomada de pressão estática

Medição de pressão total(tubo de Pitot)

Medição de pressão dinâmicapressão estática

Venturi(garganta)

Medição de pressão dinâmica(manómetro diferencial)

Pressão baixa“por Bernoulli”

Escoamento em torno de um perfil alar

Escoamento em relação a um referencial fixo ao perfil alar

Escoamento em relação a um referencial móvel com o escoamento não perturbado

Escoamento em relação a um referencial fixo ao perfil alar

Efeito Coanda

Leis de Newton: perfil alar não produz sustentação

Velocidade do ar junto ao objecto

Situação real: há produção de sustentação

Força no corpo

Força no ar

Produção de sustentação

Força no arForça na asa Força no arForça na asa

Ângulo de ataque geométrico nulo

Ângulo de ataque efectivo nulo

Escoamento relativo

Escoamento relativo

horizontal

Produção de sustentação

ΓΓΓΓ L = ρ = ρ = ρ = ρ U∞

Γ Γ Γ Γ Sustentação

Massa específicado ar (kg/m3)

Velocidade não perturbada do ar

Resistência aerodinâmica de uma aeronave

Res

istê

nci

a

ResistênciaTotal

Induzida

Parasita

do perfil alar

de outras componentes da aeronave

de pressão

de atrito

planador

20 40 60 80 100 120 140

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Planador de alta eficiência

winglets

AR = b / c

Alongamento elevado

envergadura

corda

Velocidade

Vórtices de bordo marginal

Vórtices na esteira

Efeitos da camada limite

Ângulo de ataque efectivo

Sust

enta

ção

ângu

lo d

e p

erd

a

Perda aerodinâmica(perfil alar)

superfície

Distribuição de velocidade na camada

Camada limite

Configurações de asa

Asa em delta

Asa em flecha

Rectangular

Trapezoidal

Elíptica

Diferentes valores de afilamento: λλλλ = cb / crna raíz

Asas

Asa alta

Asa baixa

Ângulo diedro

Consequênciasem

Estabilidade eControlo

λλλλ = cb / cr

no bordo marginal

Estabilidade e Controlo

Estabilidade estática

Estável InstávelNeutral

Estabilidadeestática Longitudinal (picada)

Lateral (rolamento)

Direccional (guinada)

Estabilidade ≠≠≠≠ Equilíbrio

Estabilidade lateral (rolamento)

Efeito diedro

Asa alta/baixa (efeito menos significativo)

estabilizante

Positivo � estabilizanteNegativo � instabilizante

Asa alta � estabilizanteAsa baixa � instabilizante

estabilizante

instabilizante

Estabilidade lateral (rolamento)

Flecha(estabilidade lateral)

Positiva � estabilizanteNegativa � instabilizante

Flecha positiva Flecha negativa(estabilidade direccional)

Estabilidade longitudinal (picada)

Perfil simétrico

Estável InstávelAumento na sustentação

Aumento na sustentação

Sustentação SustentaçãoCentro de gravidade

C.G.

Neutral

Momento de picada

Momento de cabragem

Aumento na sustentação

Sustentação

Equilíbrio ⇒⇒⇒⇒ Estabilizador horizontal

Estabilidade longitudinal (picada)

Asa

+

Sustentaçãoda asa

Sustentaçãoda asa

Sustentaçãoda asa

SustentaçãototalSustentação

total

SustentaçãoE.H.

SustentaçãoE.H.Ponto

neutroPeso

Peso

Estável

Neutral

x

Estabilizador horizontal (E.H.)

da asaSustentação

da asa

Sustentaçãoda asa

Sustentaçãoda asa

Sustentaçãototal

SustentaçãoE.H.

Sustentaçãototal

SustentaçãototalSustentação

total

SustentaçãoE.H.

SustentaçãoE.H.

SustentaçãoE.H.Ponto

neutro

PesoPeso

PesoPeso

Instável

Estabilidade longitudinal (picada)

Margem Estática (ME)

Coeficiente de volume do estabilizador (C )

Asa voadora

Positiva � estável

Negativa � instávelME = (xPN – xCG)/c

do estabilizador (Cv)

Cv = (L SEH)/(c SA)

2b= AR cr (λλλλ+1)(asa trapezoidal)

Estabilidadelongitudinal

Estabilidadedireccional

envergadura da asa

distância entre centros aerodinâmicos

superfícies do estabilizador (EH) e asa (A)

Estabilidade direccional (guinada)

β

Estabilizador vertical

Deriva � estabilidade (regra das áreas)Leme � controlo

Momento restituidor

Estabilidade dinâmica

Estabilidadedinâmica Longitudinal (picada)

Lateral (rolamento)

Direccional (guinada)

Positiva

Neutral

Acoplamento de modos

Negativa

Estabilidade dinâmica

Fugóide(período longo)

Rolamento holandês(rolamento e guinada)

Instabilidade espiral(rolamento e guinada)

(rolamento e guinada)(período curto)

(rolamento e guinada)(período longo)

Turbojacto

Propulsão a jacto

compressor centrífugo

compressor axial

tubeira tubeira

turbinaturbina

câmarade combustão

câmarade combustão

“Turbofan”

câmarade combustão

compressor AP

turbina AP

turbina BP

jacto quente

jacto frio

admissão de ar

“fan”

compressor BP

Razão de “by-pass” (ou diluição):B = (caudal ar frio) / (caudal ar quente)

Turbojacto

Propulsão a jacto

“Afterburner” Ondas de choque

“Turbofan”

Escoamentos a alta velocidade

⇓

Efeitos da compressibilidade do ar

Onda de choque normal

Efeitos da compressibilidade do ar

SupersónicoMach > 1

SubsónicoMach < 1

Número de Mach, M

V (escoamento) _______________V (som)

Onda de choque normal

Onda de choque oblíqua

Escoamento mantém-se supersónico (M > 1)

Alteração da direcção do escoamento

Escoamento transónico sobre as asas

Mach = 0.8

onda de choqueescoamento supersónico

risco de separação da camada limite

Ve

loci

dad

e d

o a

r (M

ach

)

onda de choque

Velocidade não perturbada

Distância (ao longa da corda)

Resistência de onda

devido à resistência de onda

Mach crítico

Po

tên

cia

ne

cess

ária

ângulo de flechaNúmero de Mach

nº.

de

Mac

h

Número de Mach

Ân

gulo

de

flec

ha

“Regra das

áreas”

4 de Novembro: Aula de introdução ao projecto e respectivo início. Os grupos de 4 alunos terão de estar constituídos nesta data.

11 de Novembro: Teste do tipo escolha múltipla sobre a matéria leccionada. Realizado na aula.

Calendário de eventos

Realizado na aula.

25 de Novembro: Início das apresentações orais dos projectos detalhados. Asapresentações serão realizadas ao longo de 3 aulas consecutivas, não sendo aordem das apresentações conhecida previamente. Terão a duração máxima de10 minutos cada, em moldes a decidir pelo próprio grupo. A falta de algum dos

elementos do grupo constitui um factor negativo na avaliação do trabalho. A

falta de todos os membros do grupo ou a indisponibilidade para apresentar

oralmente o trabalho conduz a classificação nula nesta componente.

9 de Dezembro: Fim das apresentações orais dos projectos. As classificaçõesdas apresentações são votadas pelos alunos nesta aula. O Prof. Responsávellevará em devida consideração esta informação no estabelecimento daprimeira das duas componentes da classificação da apresentação do trabalho.

16 de Dezembro (ou, mais provavelmente, um dia da primeira semana deJaneiro, a anunciar atempadamente): Apresentações práticas dos projectos(demonstração). A data definitiva encontra-se dependente da disponibilidadede local adequado. A segunda e última componente da classificação dade local adequado. A segunda e última componente da classificação daapresentação do trabalho é obtida neste dia. A falta de algum dos elementos

do grupo constitui um factor negativo na avaliação do trabalho. A falta de

todos os membros do grupo ou a indisponibilidade para fazer a demonstração

do projecto conduz a classificação nula nesta componente.

30 de Dezembro: Prazo de entrega dos relatórios dos projectos finais. O envioé exclusivo por email em formato "pdf" (forçosamente com a indicação de"SA-I" no "assunto") para o Prof. Responsável. A não entrega dentro do prazo é

penalizada com 2 valores por cada dia de atraso.