Resumo Teoria de Vôo

Física

Velocidade - É a distancia percorrida por unidade de tempo.

Massa - É a quantidade de matéria contida num corpo. A MASSA É INVARIAVEL.

Força - É tudo aquilo capaz de produzir ou modificar o movimento de um corpo.

Peso - É à força da gravidade - O PESO É VARIAVEL.

Trabalho - É o produto da força pelo deslocamento.

Potência - É o trabalho produzido por unidade de tempo.

Densidade - É a massa por unidade de volume.

Pressão - É a força por unidade de área

Fluido - É todo corpo que NÃO possui forma física.

Momento ou Torque - É tudo aquilo capaz de produzir rotação.

Ação e Reação - É a 3ª Lei de Newton

Energia - É tudo aquilo capaz de produzir trabalho. Existem diversos tipos de energia: Cinética, Potencial Gravitacional e de Pressão.

Altímetro - Sua construção é baseada num Barômetro

A altitude indicada pelo altímetro recebe o nome de altitude pressão, e a altitude real em que a aeronave esta voando recebe o nome de altitude verdadeira.

GEOMETRIA DO AVIÃO

Superfícies Aerodinâmicas - São aquelas que produzem pequena resistência ao avança, mas não produzem nenhuma força útil ao vôo.Exemplos: “Spinner” e Carenagem de Roda

Aerofólios - São aquelas que produzem forças úteis ao vôo. Exemplos: Hélice, Asa e Estabilizador.

Elementos de uma Asa:

Envergadura (distancia entre as 02 pontas de asas)Corda (distancia entre o bordo de fuga e o bordo de ataque)Raiz da AsaPonta da AsaBordo de Fuga eBordo de Ataque

Perfil:

É o formato em corte do aerofólio. Pode ser de 02 tipos:

Simétrico - Pode ser dividido por uma linha RETA em 02 metades iguais.Assimétrico - NÃO pode ser dividido em 02 partes iguais.

Elementos do Perfil:

Bordo de AtaqueBordo de FugaExtradorsoIntradorsoCordaLinha de Curvatura Média (CMG) - É a linha eqüidistante do extradorso e do intradorso

Eixo Longitudinal é uma referencia imaginária da aeronave. Vai do nariz a cauda da aeronave.

Pressão Dinâmica - É a pressão produzida pelo impacto do vento. A Pressão Dinâmica aumenta com o aumento da densidade

Pressão Total - Soma da Pressão Estática com a Pressão Dinâmica

O Velocímetro utiliza as Pressões Estática e Total para o seu funcionamento O Altímetro utiliza a apenas a Pressão Estática para o seu funcionamento

Teorema de Bernoulli

“Quanto maior a velocidade do escoamento, maior será a Pressão Dinâmica e menor a Pressão Estática”.

Ângulos

1- O angulo formado entre a trajetória do vôo e a linha do horizonte num vôo sem motor = angulo de planeio

2- O angulo formado entre a corda e o vento relativo = angulo de ataque

O angulo formado entre o eixo longitudinal da aeronave e a corda da asa = angulo de incidencia

4- O angulo formado entre a linha do horizonte e o plano das asas = angulo de inclinacao lateral

5- O angulo formado entre a trajetória ascendente da aeronave e a linha do horizonte = angulo de subida

6- O angulo formado por uma linha que passa pelo intradorso da asa e o eixo lateral = diedro

7- O angulo formado entre o eixo lateral e o bordo de ataque das asas = enflechamento

Peso não altera ângulosNo angulo critico, o cd e o cl são máximos.

Angulo de estol / angulo critico ou de perda = quando temos valor Maximo de sustentação

Velocidades:

VI - Velocidade Indicada - É a velocidade que o piloto lê nos instrumentos; só será correta se a aeronave estiver voando na atmosfera padrão, ao nível do mar.

VA - Velocidade Aerodinâmica - É a velocidade em relação ao ar. Também conhecida como Velocidade Verdadeira

A VA NÃO se altera com o vento.

Num vôo normal, o ar escoa com mais velocidade no extradorso da asa devido à curvatura da asa (mais acentuada).

CP - Centro de Pressão -, Quando aumentamos o Angulo de Ataque nos perfis Assimétricos, o CP “anda” para frente. Nos perfis simétricos o CP NÃO se move.

Quando o Angulo de ataque é positivo, a sustentação também será positiva (qualquer que seja o tipo de perfil).O angulo de ataque será NULO quando o Vento Relativo sopra na mesma direção da Corda do Aerofólio.Quando aumentamos o angulo de ataque, a sustentação também aumenta.

SUSTENTAÇÃO DEPENDE DE:

Coeficiente de SustentaçãoDensidade do ArÁrea de Asa eVelocidade

Arrasto:

Superfície Aerodinâmica é aquela que produz pequena resistência ao avanço (arrasto).

ARRASTO INDUZIDO - É o arrasto provocado pela diferença de pressão do intradorso com o extradorso. As pressões tendem a igualar-se, logo o ar que sai do intradorso em direção ao extradorso provoca o arrasto induzido.

Ele pode ser evitado com a instalação de Tanques de Ponta de Asa, Winglats ou Alongamento. O arrasto induzido é maior em baixas velocidades, devido ao maior angulo de ataque

ARRASTO PARASITA - É o arrasto provocado por todas as partes que não produzem sustentação úteis ao vôo.Exemplo: trem de pouso

Coeficiente de Arrasto da Área Plana Equivalente: 1,28 ( é o maior que existe ) ALONGAMENTO - É a razão entre a ENVERGADURA e a CMG ( Corda Média Geométrica)

DISPOSITIVOS HIPERSUSTENTADORES

Servem para aumentar o Coeficiente de Sustentação.

FLAPE

Serve para aumentar a curvatura de um perfil, aumentando dessa forma a sustentação. Funcionam também como “Freios Aerodinâmicos” pois aumentam o arrasto do aerofólio.O Flape tipo fowler é o que proporciona maior sustentação, mas não é muito utilizado em pequenas aeronaves devido ao alto custo. ele se desloca para trás e para baixo.

Os Flapes são Dispositivos hiper-sustentadores, com características de “Freios Aerodinâmicos”

SLOT

Também conhecido como fenda ou ranhura. Ele aumenta o angulo Critico da asa (com isso pode ter ângulos de ataque mais elevados - produz mais sustentação).SLOT; consiste numa fenda que suaviza o escoamento no extradorso da asa, evitando o turbilhonamento.O slot é fixo.

SLAT

São slots móveis. Estes ficam recolhidos durante o vôo, só entrando em funcionamento quando necessário. O slat fica estendido por ação de molas.

Tanto os Slots quanto os Slats tem uma desvantagem: obrigam o avião a erguer demasiadamente o nariz, prejudicando assim a visibilidade do piloto.

GRUPOS MOTO-PROPULSORES

Definições de Potência:

Potência Efetiva: é a potência medida no eixo da hélicePotência Nominal: é a potência efetiva máxima p/ qual o motor foi projetadoPotência Útil: é a potência de tração desenvolvida pela hélice sobre a aeronave

Quanto aos Tipos de Hélice:

“A hélice é um aerofólio rotativo”.

Podem ser de metal ou madeira; sendo que as de madeira só podem ser utilizadas por aeronaves de baixa velocidade (máximo de 300HP)

Passo:

A hélice possui pás torcidas, logo, deveria funcionar como um parafuso, avançando uma determinada distancia a cada rotação completa. essa distancia chama-se passo teórico; entretanto, como o ar é fluido, a distancia que a hélice avança é menor e recebe o nome de passo efetivo. A diferença entre o passo teórico e o passo efetivo chama-se recuo.

Resumindo:

Rotação completa da hélice: Passo TeóricoDistancia realmente percorrida pela hélice: Passo EfetivoDiferença entre passo teórico e passo efetivo ou distancia que a hélice deixou de percorrer chama-se: Recuo

Hélice de Passo Fixo Só funciona bem numa determinada RPM

Hélice de Passo Ajustável Só funciona bem na RPM para qual foi ajustada (seu passo só pode ser ajustado no solo)

Hélice de Passo Controlável (seu passo pode ser modificado mesmo durante o vôo) Funciona bem em qualquer condição de vôo.

Hélices de RPM Constante ou de Velocidade Constante são aquelas controladas por contra pesos ou governador.

VÔO HORIZONTAL

No vôo horizontal a velocidade tem que ser constante, a sustentação tem que ser igual ao peso e a tração da hélice tem que ser igual ao arrasto.

L = W e T = D

Se diminuirmos a velocidade mantendo o vôo horizontal, será preciso aumentar o angulo de ataque. A menor velocidade possível em vôo horizontal é conseguida quando o avião voa com o angulo de ataque critico. Essa velocidade chama-se velocidade de estol.

Velocidade Máxima é a maior velocidade possível em vôo horizontal

Velocidade de Máximo Alcance é a velocidade que permite voar a maior distância possível com dada quantidade de combustível.

Velocidade Mínima é a menor velocidade para a qual é possível voar com Velocidade Constante. O angulo. De ataque é maior do que o critico.Velocidade de Estol é a menor velocidade possível em vôo horizontal

Arrasto:

O arrasto não depende da altitude;O arrasto não varia em vôo horizontal

VÔO PLANADO

Velocidade de Melhor Planeio é aquela em que a aeronave consegue planar a maior distancia possível. Também pode ser chamada de Velocidade de Menor Angulo de Descida. Deve ser usada quando ocorrer pane do motor.

Velocidade Final é a velocidade máxima que um avião pode atingir num mergulho vertical. a sustentaçao deve ser nula para que a trajetória seja vertical.Velocidade Limite é a velocidade que causa danos a estrutura da aeronave. Não pode ser ultrapassada.

O peso não influi na distancia e no angulo de planeio, mas aumenta a sua velocidade e a razão de descida.

Vento de cauda aumenta a distancia de planeio, mas diminui o angulo de planeio. E o vento de proa tem efeito contrario

VA (Velocidade Aerodinâmica) e RS (Razão de Descida) não se alteram com o vento.

VÔO ASCENDENTE

Logo após a decolagem, o avião deve subir com o máximo angulo de subida, a fim de afastar-se com segurança dos obstáculos.

Aumentando a altitude, a potência disponível diminui e a potência necessária aumenta.No Teto Absoluto, todas as velocidades são iguais.No Teto Absoluto o avião não sobe nada, e não faz curva.No Teto Pratico / De Serviço ou Operacional a aeronave ainda consegue ter um R/S de 100 ft por minuto.

COMANDOS DE VÔO

São 03 os eixos imaginários:

Eixo Longitudinal, Transversal / Lateral e Vertical.

Os 03 eixos passam pelo CG (Centro de Gravidade)

Movimento em torno do eixo transversal Arfagem / Tangagem (movimento de levantar / baixar o nariz - cabrar / Picar)Movimento em torno do eixo longitudinal Rolagem / Rolamento / Bancagem ou Inclinaçao Lateral (baixar / levantar as asas)Movimento em torno do eixo vertical Guinada (virar para esquerda / direita)

Os movimentos de um avião são controlados através de superficies de comando. São elas: Profundor Comanda os movimentos de ArfagemAilerons Comanda os movimentos de RolagemLeme de Direção Movimentos de Guinada

Manche produz rolamentoPedal produz guinada.

Os aviões possuem equilibradores ou compensadores, que são pequenas superfícies de comando colocadas nos bordos de fuga das superficies de controle com as seguintes finalidades:

tirar tendênciascompensar o avião em diferentes situações de vôoreduzir a força necessária para movimentar os comandos

GUINADA ADVERSA

Para se evitar a Guinada Adversa devemos:

Aplicar leme de direção no sentido contrario ao da guinada adversaEquipar o avião com ailerons diferenciaisEquipar o avião com ailerons “tipo Frise”

VÔO EM CURVA

“A FORÇA DE SUSTENTAÇAO NUMA CURVA DEVE SER MAIOR QUE O PESO DO AVIÃO”.

O angulo. de inclinação AUMENTA quando a velocidade aumenta.O angulo. de inclinação DIMINUI quando o raio da curva aumenta.

“ANGULOULO DE SUSTENTAÇAO NÃO DEPENDE DO PESO”

É impossível fazer curva com angulo de 90º

Abaixo os erros mais comuns no vôo em curva

GLISSADA

É provocada por inclinação exagerada das asas. A sustentação é insuficiente para suportar o peso da aeronave. Assim, ela escorregará para dentro da curva.

DERRAPADA

É causada pela inclinação insuficiente das asas; devido à força centrípeta insuficiente, o avião derrapa para fora da curva. A derrapagem acontece também quando se pisa em um dos pedais do leme de direção sem antes inclinar as asas.

RAIO LIMITE

É o menor raio possível, para qual a potência máxima é aplicada. Para voar em curva o piloto precisa aumentar a sustentação, logo o arrasto aumenta, por isso devemos aumentar a potência a medida que o raio diminui.

Num vôo em curva, a asa externa terá maior sustentação que a asa interna, pois esta estará voando mas rápido.

ESTOL EM CURVA

A velocidade de estol em curva é maior que num vôo em linha reta.

CARGAS DINÂMICAS

São esforços que o avião sofre durante o vôo devido a manobras, turbulências etc., Elas podem ser classificadas em: Horizontais e Verticais.

Cargas Dinâmicas Horizontais são fracas e não afetam a estrutura da aeronaveCargas Dinâmicas Verticais são muito importantes. Podem destruir um avião se foram excessivas.

Cargas Dinâmicas Verticais são medidas num instrumento chamado acelerômetroE vôo nivelado o Fator Carga é igual a um . Numa cabrada será maior que um ; na picada será menor que um.

Fatores de Carga elevados podem ser causados principalmente por:

Vôo em CurvaManobras feitas pelo pilotoRajadas de ventoRecuperações de mergulho

O FATOR CARGA EM CURVAS SERÁ SEMPRE MAIOR QUE UM ( 1 G )

O FATOR CARGA NÃO DEPENDE DO PESO

Quanto maior a inclinação da curva, maior será o fator carga

Para se evitar fatores de carga elevados em atmosfera turbulenta, é necessário reduzir a velocidade de acordo com as recomendações do fabricante da aeronave.

TURBULENCIA:

Medida Preventiva: Reduzir a velocidadeMedida Corretiva: Reduzir a velocidade e o angulo de ataque

POUSO E DECOLAGEM

CONDIÇOES IDEAIS DE DECOLAGEM:

baixa altitudebaixa temperaturapista em declivevento de proaar seco

Os Flapes facilitam a decolagem desde que sejam usados de acordo com as instruções do Manual de Vôo do avião.

TÉCNICAS DE POUSO

Pouso em 03 pontos

É utilizado por aviões com trem de pouso convencional. Nessa técnica o avião é levado a estolar rente a pista, tocando-a simultaneamente com o trem principal e a bequilha.

Pouso de Pista

Consiste em tocar o solo com uma certa velocidade, sem ocorrer o estol, é um pouco mais suave e pode ser usado por aviões com trem de pouso triciclo ou convencional

Ao efetuarem um pouso de pista , os aviões com trem de pouso convencional tem maior risco de pilonagem e cavalo de pau pois eles tem o CG (Centro de Gravidade) localizado atrás do trem principal.

ESTABILIDADE LONGITUDINAL

É a Estabilidade dos movimentos do eixo longitudinal em torno do eixo lateral - refere-se aos movimentos de ARFAGEM

Existem 03 tipos de equilíbrio:

Estável - O avião tende a voltar a posição de equilíbrioInstável - O avião tende a afastar-se cada vez mais do equilíbrioIndiferente - O avião continua fora do equilíbrio

Para que um avião seja estaticamente estável, é necessário que o CG esteja localizado À FRENTE do CP.

Avião Dinamicamente Estável - volta ao equilíbrio e logo se estabiliza com uma ou duas oscilações.Avião Dinamicamente Instável - tenta voltar ao equilíbrio muito fortemente, e por isso as oscilações aumentam cada vez mais.Avião Dinamicamente Indiferente - tenta voltar ao equilíbrio, mas sempre o ultrapassa, oscilando sem parar.

ESTABILIDADE LATERAL

É a estabilidade dos movimentos do eixo lateral em torno do eixo longitudinal - refere-se aos movimentos de rolamento (bancagem)

São 05 fatores que influem na estabilidade lateral:

DIEDROENFLECHAMENTOEFEITO DE QUILHAEFEITO DE FUSELAGEMDISTRIBUIÇAO DE PESOS

DIEDRO

Angulo formado por uma linha que passa pelo Intradorso da asa e o eixo lateral

Diedro positivo aumenta a estabilidade lateralDiedro negativo diminui a estabilidade lateralSe o diedro for nulo, o avião tende a ser estaticamente indiferente.

ENFLECHAMENTO

Angulo formado entre o eixo lateral e o bordo de ataque das asasAsa com Enflechamento positivo tende a ser estávelAsa com Enflechamento negativo tende a ser instável

EFEITO DE QUILHA

Área acima maior que área abaixo do CG. (aeronave estável)

EFEITO DE FUSELAGEM

Dispositivo que proporciona estabilidade lateral

DISTRIBUIÇAO DE PESOSO CG deve ficar sempre em baixo

ESTABILIDADE DIRECIONALÉ a estabilidade dos movimentos efetuados em torno do eixo vertical - refere-se aos movimentos de guinada

São 02 fatores que influem na estabilidade direcional:ENFLECHAMENTO produzem estabilidade direcional e lateralEFEITO DE QUILHA

AUTO - ROTAÇÃOTendência que a aeronave tem de girar sobre o eixo longitudinal a fim de compensar o torque produzido pela hélice.

PARAFUSOSÉ uma auto-rotação acompanhada de uma perda (estol). No parafuso, só funciona o leme de direção

São 03 os fatores que causam o parafuso acidental:

Diferença do angulo de incidência das asasUso pleno dos Ailerons a baixa velocidadeCurvas de grande inclinação

É comum em aviões de cauda pesada

O piloto não deve usar os ailerons próximo ao angulo critico, pois o aileron que abaixa pode provocar o estol nessa asa, dando inicio ao parafusoPara fazer a recuperação de um parafuso, o piloto deve primeiramente interromper a rotação, pressionando a fundo o pedal do lado contrario ao da rotação. A seguir, deverá sair do mergulho, puxando progressivamente o manche, para evitar o estol de velocidade.

PARAFUSO PODE SER COMANDADO OU ACIDENTAL;

PARAFUSO CHATO É SEMPRE ACIDENTAL

PARAFUSO também conhecido como AUTO-ROTAÇÃO

Girando em torno do:

Eixo longitudinal Eixo lateralEixo

verticalMovimentos: Lateral Longitudinal Direcional

Na cabine acionamos:

Manche Manche Pedal

Superficie de comando acionada:

Aileron Profundor Leme

Manobras:Rolagem

Bancagem Inclinação lateral

Cabrar Picar

Arfagem Tangagem

Guinada

Estabilidades

Longitudinal Lateral Direcional

CG à frete do CP Enflexamento  

  Efeito de quilha Enflexamento

Nariz + pesado que a cauda Efeito de fuselagem  

  Diedro Efeito de quilha

Estabilizador horizontal Distribuição de peso  

Potências

Potência Teórica É a Potência liberada pela queima do combustível.Potência Indicada É a Potência desenvolvida pelos gases na cabeça do pistão.Potência de Atrito É a Potência perdida nas partes internas do motor.Potência Efetiva É a Potência que o motor fornece ao eixo da hélice.

*Máxima Potência de decolagem (5min).*Mínima Potência para qual o motor foi projetado.

Potência Útil É a Potência desenvolvida pelo GMP (grupo moto propulsor) sobre o avião (Pot. Efetiva X a eficiência da hélice).Potência Disponível É a Potência máxima que o GMP fornece ao avião (hélice).Potência Necessária É a Potência máxima que o avião precisa para uma dada velocidade (ângulo).