sábado, 30 de maio de 2015

30 de Maio - Avião da Semana # 35

Bom dia amigos !

Como prometido, publico hoje a 36ª peça da minha coleção de aviões de ferro.
Inclusive, estou muito próximo de "fechar" a linha inteira da Airbus na minha coleção.
Hoje por exemplo falarei do:

A340-600 (escala 1/400)





















Aqui abaixo uma foto do verdadeiro "G-VGAS" em Sydney, Australia em Setembro de 2014:
Vocês já viram muito aqui no blog eu falar da familia A340, portanto como estou fazendo de um tempo para cá, falarei exclusivamente do avião de prefixo G-VGAS da Virgin Atlantic que está representado pela minha maquete.
Esse avião saiu de fábrica no dia 16 de Março de 2005 e desde então sempre esteve com a empresa do Sr. Richard Branson, a Virgin Atlantic.
Está configurado com 306 assentos, sendo 233 na classe econômica.
Assim como muitas cias aéreas sempre fizeram e muitas ainda fazem, a Virgin batiza suas aeronaves com nomes.
Esse avião por exemplo é chamado de "Varga Girl". A propósito a Virgin trata suas aeronaves no feminino e todas recebem nomes de pin-up girls.
São as virgens da Virgin, rsssss



Outra coisa que eu gostaria de anunciar é que fechei a familia A340.
Agora eu tenho todos os A340:
Variantes 300, 500 e agora  o 600. Vejam abaixo:







Espero que tenham gostado e aguardem novas postagens no dia 03/06.

Abraços,

sexta-feira, 29 de maio de 2015

29 de Maio - Estudando para banca da ANAC - Piloto Privado

Bom dia pessoal, espero que estejam todos bem !

Não é fácil  tocar a sua sua empresa, seu negócio, família, diversos outros compromissos e ainda ter que estudar pra prestar a banca da ANAC, rssssss
Enfim, como aviação é uma paixão a gente tem que achar um tempinho né ?!

Inclusive estou atrasado com o meu voo virtual de volta ao mundo e também com publicação da série "avião da semana".
A propósito recentemente adquiri meu aviãozinho de nº 50 na coleção.
A família Airbus estou quase fechando, rsssss.

Também antes de iniciar os estudo de hoje, publico aqui a foto de um avião que muita gente desconhece.

Trata-se do ATL-98 Carvair:




Era um cargueiro desenvolvido sobre a plataforma de sobras de guerra do DC-4.
Foi o "avô do 747", rsssssssss

Como sempre, vamos ao que interessa:



AERODINÂMICA A TEORIA DE VOO


CAPÍTULO 6 - DISPOSITIVOS HIPERSUSTENTADORES

Antes de tudo, aqui vão as 4 forças que atuam em uma aeronave em voo:

Sustentação: é a componente da força perpendicular ao vento relativo, produzido pela asa, que tem a finalidade de sustentar o avião no ar. Para que exista sustentação, a asa foi projetada de uma maneira que a parte de cima tenha uma curvatura maior que a parte de baixo.


Arrasto: é a força que se opõe ao avanço da aeronave, ou seja atrapalha o deslocamento da aeronave. 

Peso: é uma força vertical que age no sentido oposto à sustentação. Quando a aeronave se encontra estabilizada verticalmente o peso e a sustentação se igualam.


Tração: é a força que permite que o avião se desloque e atinja velocidade suficiente para a aeronave criar sustentação, essa força é criada pelo motor da aeronave. Nos aviões a hélice ela é criada pela própria hélice e nos aviões a jato pela turbina.













1) Já vimos que todo perfil tem um coeficiente de sustentação máximo, o qual não pode ser ultrapassado, devido a um início de deslocamento no extradorso da asa quando esta atinge o ângulo de ataque crítico. Entretanto usando os chamados dispositivos hipersustentadores é possível aumentar consideravelmente o coeficiente de sustentação.
A figura abaixo mostra os tipos de dispositivos hipersustentadores mais utilizados em aviões:
O flape e o slot.









2) FLAPE - É um dispositivo hipersustentador que serve para aumentar a curvatura ou arqueamento do perfil, aumentando dessa forma o seu coeficiente de sustentação. O ângulo crítico do aerofólio diminui um pouco, pois o flape produz uma perturbação no escoamento que influencia o fluxo de ar no extradorso da asa. Alguns dos tipos mais comuns estão mostrados abaixo.




3) SLOT - Também denominado fenda ou ranhura, é um dispositivo hipersustentador que aumenta o ângulo de ataque crítico do aerofólio sem alterar sua curvatura. Consiste numa fenda que suaviza o escoamento no extradorso da asa, evitando o turbilhonamento. Isso faz com que a asa possa atingir ângulos de ataque mais elevados, produzindo mais sustentação.




4) SLAT - O slat é uma lâmina móvel que permanece recolhida durante o voo normal e se estende quando necessário, formando um slot ou fenda.
Por isso são às vezes chamados "slot móveis". Nos aviões leves os slats ficam normalmente estendidos para fora, por ação de mola.
Em voo nivelado, o impacto do ar empurra o slat para trás, mantendo-o recolhido junto ao bordo de ataque. Quando o ângulo de ataque aumenta e há risco de estol, a pressão do vendo sobre o slat diminui, possibilitando +as molas empurrarem-no para a frente e fazê-lo entrar em ação.











5) PREVENÇÃO DE ESTOL DE PONTA DE ASA - O estol em alguns aviões tende a se iniciar pelas pontas das asas. Isso é perigoso porque o escoamento torna-se turbulento exatamente onde se localizam os ailerons, os quais perdem eficiência logo aos primeiros sintomas do estol. Esse inconveniente pode ser evitado reduzindo o ângulo de incidência nas pontas (a asa fica portanto torcida), embora isso aumente o arrasto. Uma outra alternativa eficaz é o uso de slots nas pontas das asas.
Na foto abaixo asa com torção geométrica:













6) ATITUDE DO AVIÃO - Não se deve confundir o ângulo de atitude do avião com o ângulo de ataque. Embora seja comum associar o estol aos ângulos de atitudes elevados, é possível estolar com ângulos baixos ou mesmo negativos, conforme mostrado abaixo:















CAPÍTULO 7 - COMANDOS DE VOO


1) Neste capítulo serão estudados os dispositivos que permitem controlar os movimentos de um avião. Esses movimentos podem ser realizados em torno de três eixos imaginários que passam pelo centro de gravidade (CG) do avião>

* eixo longitudinal
* eixo transversal ou lateral
* eixo vertical

















2) O movimento em torno do eixo transversal chama-se arfagem ou tangagem que se subdivide em movimentos de:
* cabrar (nariz para cima)
* picar (nariz para baixo)

3) O movimento em torno do eixo longitudinal chama-se rolagem, rolamento, bancagem ou inclinação lateral e pode ser efetuado para a esquerda ou para a direita.

4) O movimento em torno do eixo vertical chama-se guinada.
























5) SUPERFÍCIES DE CONTROLE (OU COMANDO) PRIMÁRIAS

São as partes móveis dos aerofólios do avião, destinados a controlar o voo.
Elas são:

a) Profundor, elevador ou leme de profundidade, que comanda os movimentos de arfagem

b) Ailerons, que comandam os movimentos de rolagem

c) Leme de direção, que comanda os movimentos de guinada















6) Os comando usados pelo pilotso para controlar o avião são o manche (ou joystick) e os pedais.

Manche = Ailerons e profundores
Pedais = Leme de direção

7) SUPERFÍCIES DE COMANDO SECUNDÁRIAS
Estas superfícies também conhecidas como equilibradores, compensadores ou "tabs", encontram-se no bordo de fuga das superfícies primárias e podem ter diferentes funções como:











a) compensador de profundor:
b) compensador de leme de direção
c) compensador de aileron

As funções são:
* Tirar tendências indesejáveis que o avião possa ter.
* Reduzir força necessária para movimentar os comandos, tornando-os mais leves, para isso usando compensadores automáticos

8) ACIONAMENTO DOS COMPENSADORES
Quanto ao acionamento, os compensadores podem ser classificados em:
* Fixo =só podem  ser ajustados no solo
* Comandáveis = são ajustados pelo piloto
* Automáticos = movem-se automaticamente, sem ação direta do piloto


9) SUPERFÍCIES DE CONTROLE COMPENSADAS
São as superfícies de controle que utilizam um método de compensação ou balanceamento aerodinâmico para aliviar os esforços ao piloto. Há três tipos de compensação:

* por deslocamento do eixo de articulação
* compensação através de saliência na superfície de comando
* compensação através do uso de compensador automático, já estudado.


























10) GUINADA ADVERSA
É a guinada no sentido contrário ao do rolamento, causada pela diferença entre os arrastos do aileron que sobe e do que desce. Ao ser defletido para baixo, o aileron aumenta a pressão do ar no intradorso da asa, causando mais arrasto do que o aileron que sobe.






















A guinada adversa pode ser evitada de três diferentes maneiras:

a)  comandando o leme de direção para neutralizar a guinada, o que fica a cargo da habilidade do piloto

b) uso de ailerons diferenciais. A deflexão do aileron que sobe é maior, a fim de aumentar propositalmente o seu arrasto e torná-lo igual ao arrasto da outra asa.

c) uso de ailerons tipo "frise". Esses ailerons possuem uma saliência dianteira que produz arrasto quando são defletidos para cima, igualando assim os arrastos de ambas as asas.
















EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO - CAPÍTULOS 4, 5, 6 E 7

1) São superfícies de controle ou comando  primárias:
R. ailerons, leme de direção e leme de profundidade

2) As partes do avião que produzem pequena resistência ao avanço e nenhuma força útil ao voo chamam-se:
R. superfícies aerodinâmicas

3) As partes do avião que produzem forças úteis ao voo são conhecidas por:
R. aerofólios

4) São aerofólios
R. asas, superfícies de controle ou comandos, hélice e estabilizadores

5) Os ailerons estão localizados:
R. na ponta das asas

6) A distância entre uma ponta da asa e a outra, dá-se o nome de:
R. envergadura

7) A área da asa (S) é o produto entre:
R. B x C

8) O nome dado ao seguimento de reta que une o bordo de ataque ao bordo de fuga, equidistando o intradorso do extradorso, chama-se:
R. linha de curvatura média

9) O nome técnico da parte superior de um aerofólio é:
R. extradorso

10) A extremidade dianteira de um aerofólio chama-se
R. bordo de ataque

11) Os aerofólios com grande espessura e grande arqueamento são geralmente empregados em aeronaves:
R. de baixa velocidade

12) A construção de um aerofólio é baseada
R. no tubo de venturi

13) A reta perpendicular à corda, que liga esta à linha de curvatura média, no ponto de maior distância entre as duas é denominada:
R. flecha

14) Quais os tipos de perfil que podemos ter em um aerofólio ?
R. simétrico e assimétrico

15) O ângulo de incidência da aeronave é formado por quais partes?
R. eixo longitudinal e corda

16) O ângulo formado entre o plano da asa e o plano horizontal de referência ou o eixo transversal chama-se:
R. diedro

17)  Um corpo que produz o mínimo de arrasto é chamado
R. aerodinâmico

18) Quais as quatro forças que atuam em uma aeronave em voo?
R. sustentação, arrasto, peso e tração

19) O ângulo formado entre a corda do aerofólio e o vento reativo ou trajetória a ser percorrida pela aeronave chama-se
R. ângulo de ataque

20) A resultante aerodinâmica é aplicada em um ponto da corda denominado
R. centro de pressão

21) O Cl (coeficiente de sustentação) torna-se igual a zero quando o angulo de ataque é igual ao
R. ângulo de ataque de sustentação nula

22) Num perfil simétrico, se aumentando o ângulo de ataque:
R. cria-se uma RA para cima e para trás.

23) Ao aumentarmos o ângulo de ataque de uma asa, com perfil assimátrico, o que ocorre com o centro de pressão?
R. se desloca para a frente

24) No ângulo crítico, o CL é:
R. máximo e o CD (coeficiente de arrasto) é máximo também.

25) Quando a corda de perfil assimétrico coincidir com a direção do vento relativo, terá um ângulo de:
R. ataque nulo

26) A única força que age numa aeronave em voo, em particular nas asas chama-se
R. Resultante aerodinâmica (peso, tração, arrasto e sustentação compõe a R.A.).

27) Em um ângulo de ataque nulo, e perfil assimétrico, teremos:
R. sustentação positiva

28) O componente da RA, perpendicular à direção do vento relativo, chama-se
R. sustentação

29) A sustentação depende:
R. da área da as, densidade do ar, velocidade de deslocamento, ângulo de ataque e formato do perfil.

30) Para que tenhamos um aumento da sustentação, a densidade do ar deve:
R. aumentar

31) O coeficiente de sustentação (CL) é um número que depende do:
R. ângulo de ataque, espessura e curvatura do aerofólio.

32) A força que dificulta a trajetória de qualquer corpo denomina-se:
R. arrasto

33) O arrasto é sempre:
R. paralelo ao vento relativo

34) Uma diminuição do ângulo de ataque provoca:
R. Diminuição do CD (coeficiente de arrasto),

35) Ao arrasto provocado nas pontas das asas, damos o nome de arrastto:
R. induzido.

36) Uma área de asa será representada pela letra:
R. S

37) O CD (coeficiente de arrasto) torna-se máximo quando:
R. no ângulo crítico

38) O arrasto induzido ocorre devido à:
R. diferença de pressão entre o extradorso e intradorso da asa.

39) Qual a solução aplicada na redução de arrasto induzido ?
R. tip-tanks, winglets, aumento do alongamento

40) Quanto maior o alongamento de uma asa;
R. menor o arrasto

41) Uma das formas de reduzir o arrasto parasita é empregando:
R. rebites escareados na fuselagem

41) O arrasto parasita é causado por:
R. todas as partes do avião que não produzem sustentação

42) O disco perpendicular ao vento relativo, cuja área provoca uma resistencia ao avanço equivalente ao arrasto parasita da ACFT é denominado:
R. área plana equivalente

Amigos, termino por aqui e deverei retornar as atualizações do blog na 4a feira (dia 03/06) apenas.
Estarei envolvido com atividades profissionais nesse fim de semana e início da próxima semana, que não me darão chance / tempo disponível para tal.
Amanhã (sábado dia 30/05) deverei postar o "avião da semana" que já está com o template pronto, é só publicar.

Espero a todos com novas atualizações na 4a feira.

abraços e bom fim de semana !

quinta-feira, 28 de maio de 2015

28 de Maio - Estudando para banca da ANAC - Piloto Privado

Boa tarde pessoal !

Eu deveria ter publicado ontem o "avião da semana", mas ando numa correria complicada.

Hoje dando andamento aos estudos para banca da ANAC, iniciaremos uma revisão de AERODINÂMICA E TEORIA DE VOO.

Não sem antes começar com uma foto da aeronave mais cara da história.
Estamos falando do B-2 Spirit da U.S. Air Force.




















Bombardeiro estratégico pesado de alcance transcontinental de tecnologia "stealth", orgulho da USAF desde 1989.
Muito se especula que com o avanço tecnológico dos radares de detecção aérea, o B-2 deixou de ser stealth.... sei lá... a questão aqui não é discutir isso, mas sim prestar uma homenagem a uma aeronave que custou e custa uma fortuna pra se manter, mas que brinca com a imaginação de todo mundo devido seu formato peculiar, um misto de linhas curvas suaves e ângulos retos.
Mesmo com mais de 26 anos de história, continua sendo sinônimo de tecnologia pura que muitos sonham um dia ter...
Alíás, sem querer escolhi um avião tudo a ver com a matéria que veremos hoje.
Para que esse avião voe, seja estável e manobrável em voo sem o uso de um estabilizador vertical, foi necessário muito estudo sobre aerodinâmica.

Bom, voltando ao trabalho, kkk


AERODINÂMICA E TEORIA DE VOO


CAPÍTULO 1 - NOÇÕES PRELIMINARES


I - AERODINÂMICA
É uma ciência que faz parte da física e estuda o movimento do ar e sua interação com os corpos.
Em outras palavras, ela estuda os efeitos do movimento do ar sobre os corpos e os efeitos dos corpos sobre o movimento do ar.

II - TEORIA DE VOO
É a aplicação da aerodinâmica ao projeto e à operação das aeronaves em geral e à dos aviões em particular.

III - COMPRIMENTOS E DISTÂNCIAS
Em aviação como já vimos anteriormente, os comprimentos são indicados em unidades métricas (metro e quilômetro) e também em unidades inglesas (pé, milha terrestre e milha náutica).

IV - VELOCIDADE
É a distância percorrida por unidade de tempo. Em aviação além das unidades métricas como o m/s e o km/h, também são usadas as medidas inglesas:
ft/min (pés por minuto)
mph (milhas terrestres por hora)
kt (nós = milhas náuticas por hora)

V - MASSA
É a quantidade de matéria contida num corpo.
As unidades mais comuns de massa são:
Kg (quilograma) ou lb (libra => 1lb = 0,454 kg)
No linguajar popular, costuma-se chamar massa de peso, porém isso é incorreto. Veremos adiante o porque.

VI - FORÇA
É tudo aquilo que é capaz de alterar o movimento de um corpo.
As unidades de força mais comuns são:

kgf = kilograma-força
lbf = libra força

VII - PESO
É a força que resulta da ação da gravidade sobre os corpos. O peso deve ser indicado em kgf ou lbf ou outra unidade de força.
Convencionou-se chamar de um quilograma-força à força que a gravidade terrestre exerce sobre 1 quilograma-massa, porém isso não acontece se estivermos se referindo à gravidade na lua ou em outro planeta.

VIII - DENSIDADE
É a massa por unidade de volume. Por exemplo a gasolina possui uma densidade igual a 0,72kg/litro, ou seja, cada litro de gasolina tem a massa de 0,72kg.
Isso também significa que se despejarmos um pouco de gasolina num recipiente com água, ela irpa boiar, vai ficar por cima devido sua menor densidade.















Na figura acima, ambos têm a mesma massa, porém volumes diferentes devido a densidade de cada um.


IX - TRABALHO
É o produto da força pelo deslocamento. Por exemplo se um trator empurrar uma pedra com força de 400kgf por uma distância de 20 metros, o trabalho executado será o produto calculado como:

TRABALHO = 400 kgf x 20 m = 8000 kgf.m














X - ENERGIA
É tudo aquilo que é capaz de realizar trabalho. Existem diversos tipos de energia, tais como:

a) energia cinética: energia contida num corpo em movimento.
Um caminhão em alta velocidade possui energia cinética vulgarmente conhecida como "embalo". Essa energia é utilizada pelo caminhoneiro para vencer a próxima subida.

b) energia potencial gravitacional: é a energia contida num corpo em posição elevada.
Um caminhão parado no alto de um morro, pode se mover morro abaixo sem ligar o motor, bastando soltar os freios e adquirir velocidade morro abaixo.

c) energia de pressão: é a energia contida num fluido sob pressão.
Existem mais tipos de energia, porém essas são as que nos interessam no momento.


XI - POTÊNCIA
É o trabalho produzido por unidade de tempo. Para finalidades técnicas, é comum calcular a potência multiplicando a força pela velocidade:

Potencia = Força x Velocidade
Geralmente medida em HP (horse power).
1 HP = 76kgf a 1m/seg.


XII - ACELERAÇÃO
É a variação da velocidade por unidade de tempo.
Por exemplo, se um automóvel acelerar durante 10 segundos e atingir a velocidade de 40m/s, significará que a sua velocidade aumentou de 4m/s em cada segundo.
Matematicamente dizemos que a aceleração foi de 4m/s2 (quatro metros por segundo ao quadrado).


XIII - PRIMEIRA LEI DE NEWTON
De acordo com esta lei da física, todo corpo possui a tendência de permanecer em repouso ou em movimento retilíneo uniforme. Essa tendência chama-se INÉRCIA. Por isso a Primeira Lei de Newton também é conhecida como "Lei da Inércia".


XIV - SEGUNDA LEI DE NEWTON
Esta lei afirma que a aceleração é diretamente proporcional à força aplicada e inversamente proporcional à massa do corpo. Matematicamente, escrevemos da seguinte forma:

Aceleração =    Força   
                         Massa


XV - TERCEIRA LEI DE NEWTON
Esta lei é também conhecida como "Lei da Ação e Reação" e afirma que toda ação corresponde uma reação de igual intensidade, porém em sentido contrário. Por exemplo, se colocarmos um objeto pesando 2kgf sobre uma mesa, esta exercerá para cima uma força igual a 2kgf>













XVI - MOMENTO, TORQUE OU CONJUGADO
É tudo aquilo que pode causar rotação.
Na figura abaixo, uma força aplicada à manivela produz um torque em torno do eixo, fazendo o girar:














XVII - PRESSÃO
É a força por unidade de área.
No pneu ilustrado, a pressão do ar interno é igual a 1,5kgf/cm2. Isso significa que em cada centímetro quadrado das paredes do pneu, o ar exerce uma força para fora igual a 1,5kgf




















Instalado num automóvel, este pneu acima terá uma área de contato com o solo de aproximadamente 200 cm2. Para calcular a força total entre o pneu e o solo, basta multiplicar essa área pela pressão.

Força = Pressão x Área
Força = 1,5kgf/cm2 X 200cm2 = 300kgf



XVIII - VELOCIDADE ABSOLUTA E VELOCIDADE RELATIVA
Denominaremos V.A. a velocidade de um corpo medida em relação à Terra. Velocidade Relativa é a velocidade medida em relação a um outro corpo.
Se 2 caros a 100 km/h deslocarem-se em sentidos opostos numa estrada, teremos uma velocidade relativa entre eles de 200km/h. Mas se eles trafegarem no mesmo sentido, a velocidade relativa será de 0 km/h.


XIX - VENTO ABSOLUTO E VENTO RELATIVO
Vento absoluto ou atmosférico é o movimento do ar em relação à terra. Vento relativo é o movimento do ar em relação a um outro corpo qualquer.











Em atmosfera calma, o vento relativo tem uma velocidade igual à do corpo, porém em sentido oposto.
Portanto, se um avião estiver subindo em atmosfera calma à velocidade de 160 km/h num ângulo de 20 graus, o vento absoluto será nulo, mas o vento relativo estará descendo a 160 km/h, num ângulo de 20 graus.


XX - VETOR
É uma grandeza matemática que possui intensidade, direção e sentido. Os vetores são usados para representar diversas grandezas físicas como forças, velocidades, acelerações, pressões, etc.
Um vetor é representado graficamente por uma seta como na figura abaixo:











Obs.: Grandezas como temperatura e a densidade não possuem direção nem sentido, portanto não podem ser representadas por vetores.


XXI - COMPOSIÇÃO OU SOMA DE VETORES
É um método usado para determinar a resultante de dois ou mais vetores.
No exemplo abaixo, um avião voa a 140 km/h. Ao mesmo tempo ele é arrastado lateralmente por um vento de 30 km/h na direção indicada. A velocidade resultante pode ser determinada desenhando as duas velocidades e medindo a diagonal do paralelogramo, dando como resultado 162,6 km/h

















CAPÍTULO 2 - FLUIDOS E ATMOSFERA

I - FLUÍDO
É todo corpo que não possui forma fixa. Existem duas espécies de fluidos:
a) Líquidos - água, gasolina, óleo, etc
b) Gases - ar, oxigênio, vapor d'água, etc.

II - ATMOSFERA
É a camada de ar que circunda a Terra. O ar é uma mistura de gases que contém aproximadamente 21% de Oxigênio, 78% de Nitrogênio e 1% de gases nobres + dióxido de carbono + outros gases diversos.
O vapor d'água não é considerado componente do ar, apesar de estar quase sempre presente, assim como partículas sólidas e poluentes diversos.

III - PARÂMETROS ATMOSFÉRICOS
São as propriedades do ar atmosférico.
São variáveis e afetam o voo dos aviões e o funcionamento dos motores. Os parâmetros que nos interessam neste curso são:

a) Densidade
b) Temperatura
c) Pressão


IV - DENSIDADE
Já sabemos que densidade é a massa por unidade de volume. Como o volume de uma dada massa de gás é variável, a densidade também varia, na razão inversa do volume.
Isso significa que a densidade e o volume variam nos sentidos opostos, ou seja, quando um aumenta, o outro diminui.


V - TEMPERATURA
A temperatura é medida através de termômetros que podem ser graduados em diversas escalas.

- Escala Celsius
- Escala Fanrenheit


VI - ESCALAS TERMOMÉTRICA ABSOLUTAS
- Escala Kelvin
- Escala Rankine


VII - LEI DOS GASES
É a lei da física que descreve a forma pela qual variam a pressão, a densidade e a temperatura de um gás. Para entendê-la intuitivamente, consideraremos 3 aspectos distintos dessa lei:

a) Num gás a densidade constante, a pressão aumenta proporcionalmente à temperatura.

b) Num gás a pressão constante, a densidade diminui proporcionalmente ao aumento da temperatura.

c) Num gás a temperatura constante, a densidade aumenta proporcionalmente à pressão


VIII - PRESSÃO ATMOSFÉRICA
É a pressão exercida pelo ar sobre todas as coisas que estão dentro da atmosfera.


IX - VARIAÇÃO DOS PARÂMETROS ATMOSFÉRICOS
Até uma determinada altitude, a pressão, a densidade e a temperatura diminuem à medida que a altitude aumenta. Além disso, a umidade também diminui a densidade do ar porque o vapor d'água é menos denso que o oxigênio e o nitrogênio do ar.
Os parâmetros atmosféricos variam com a altitude e fenômenos meteorológicos diversos, mas sempre obedecendo à lei dos gases.


X - ATMOSFERA PADRÃO
Devido à grande variabilidade da atmosfera real, tornou-se necessário adotar uma Atmosfera Padrão, estabelecida através de uma convenção ou um comum acordo.
Ela tem como finalidade padronizar as condições para a especificação, determinação e comparação do desempenho de aeronaves e motores.


XI - ATMOSFERA PADRÃO ISA (ICAO STANDARD ATMOSPHERE)
É a atmosfera padrão predominante na aviação, definida pela OACI/ICAO.
Basicamente são adotados os seguintes parâmetros para o nível do mar (MSL):

* Pressão: 1013,25 hPa ou 760 mm de mercúrio
* Densidade: 1,225 kg/m
* Temperatura: 15ºC


XII - ALTITUDE VERDADEIRA
O altímetro usado nos aviões baseia-se no princípio de que a pressão atmosférica decresce com a altitude. Portanto ele é um barômetro funcionando como altímetro.


XIII - ALTITUDE PRESSÃO
É a altitude baseada na pressão atmosférica padrão.
Altitude pressão = QNE



CAPÍTULO 3 - ESCOAMENTO


I - ESCOAMENTO
O movimento de um fluido gasoso ou líquido é denominado escoamento, o qual pode ser de dois tipos:
- Laminar
- Turbulento ou turbilhonado


















II - TUBO DE ESCOAMENTO
É a canalização por onde escoa o fluido. Existem dois tipos de tubo de escoamento.
- tubo real
- tubo imaginário
















III - EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE
É uma lei do escoamento, a qual afirma de forma simplificada:
Quanto mais estreito for o tubo de escoamento, maior será a velocidade do fluido e vice-versa.




               








IV - TÚNEL AERODINÂMICO
A equação da continuidade torna possível o funcionamento do túnel aerodinâmico, que é usado para testar modelos de aviões durante a fase de projeto.
Também é chamado de "túnel de vento" e é muito usado na indústria automobilística também.































V - PRESSÃO ESTÁTICA, PRESSÃO DINÂMICA E PRESSÃO TOTAL

* Estática: é aquela que não depende do movimento do fluido, tal como a pressão do ar num pneu, a pressão atmosférica, etc.

* Dinâmica: é aquela provocada pelo impacto do ar e depende do vento. É calculada pela fórmula abaixo:

q =  1  p V2
          2

onde:
q = pressão dinâmica
p = densidade
V2 = velocidade ao quadrado















* Total: é a soma das duas (estática e dinâmica).
O manômetro acima recebe a pressão total porque a pressão estática não cessa quando surge a pressão dinâmica.


VI - VELOCÍMETRO
Nos aviões, mede a velocidade do vento relativo do ar externo. Ele é na verdade um manômetro com duas entradas de pressão.
Uma delas recebe a pressão estática e a outra recebe  a pressão total. As duas pressões estáticas se cancelam dentro do instrumento, restando somente a dinâmica que é apresentada ao piloto sob forma de velocidade.

















VII - SISTEMA PITOT ESTÁTICO
É o sistema destinado a captar e distribuir as pressões estática e total aos instrumentos que as utilizam:

















VIII - VELOCIDADE INDICADA (VI)
É a velocidade indicada pelo velocímetro, a qual somente é correta para um avião voando ao nível do mar na Atmosfera Padrão.


IX - VELOCIDADE AERODINÂMICA (VA)
É a velocidade do avião em relação ao ar. Ela é também denominada velocidade verdadeira e deve ser usada das fórmulas matemáticas de teoria de voo.


X - TEOREMA DE BERNOULLI
É uma importante lei da mecânica dos fluidos, que pode ser resumida nos seguintes termos:

"Um aumento da velocidade de um fluido em escoamento causa uma redução da pressão estática".

Uma das aplicações do Teorema de Bernoulli é o Tubo de Venturi, o qual possui um estrangulamento onde o fluido sofre um aumento de velocidade e consequente redução da pressão. O tubo de venturi é usado para gerar "vácuo" destinado a alguns instrumentos do avião e também em pulverização de líquidos, carburadores dos motores a pistão, etc...



















CAPÍTULO 4  - GEOMETRIA DO AVIÃO


I - PARTES DE UM AVIÃO

A figura abaixo mostra a nomenclatura das principais partes de um avião. A função de cada uma delas será vista adiante:




















II - FUNÇÕES AERODINÂMICAS

Quanto à função aerodinâmica, as partes do avião poder ser genericamente classificadas em:

a) Superfícies aerodinâmicas - são aquelas que produzem pequena resistência ao avanço, mas não produzem nenhuma força útil ao voo.
Exemplos: spinner, carenagem da roda

b) Aerofólios - são aquelas que produzem forças úteis ao voo.
Exemplos: hélice, asa, estabilizador


III - ELEMENTOS DE UMA ASA














A figura acima mostra os principais elementos geométricos de uma asa:
* envergadura (b)
* corda (c)
* raiz da asa
* ponta da asa
* bordo de fuga
* bordo de ataque

Temos ainda a área da asa (geralmente representada pelo símbolo S) que é igual ao produto da envergadura pela corda:





















S = b.c


IV - PERFIL

É o formato em corte da asa. Existem dois tipos de perfis:

a) Simétrico - é aquele que pode sr dividido por uma linha reta em duas partes iguais. A parte de cima é igual a parte de baixo.

b) Assimátrico - é aquele que não pode ser dividido por uma linha reta em duas partes iguais.














V - ELEMENTOS DE UM PERFIL

Os principais elementos geométricos de um perfil são os seguintes:
















* Bordo de ataque: extremidade dianteira do perfil
* Bordo de fuga: extremidade traseira do perfil
* Extradorso: superfície superior do perfil
* Intradorso: superfície inferior do perfil
* Corda: linha reta que liga o bordo de ataque ao bordo de fuga
* Linha de curvatura média: linha que equidista o intradorso do extradorso
* Flecha: maior distância entre a corda e a linha de curvatura média


VI - ÂNGULO DE INCIDÊNCIA

É o ângulo formado entre a linha de corda da asa e o eixo longitudinal do avião:














VII - DIEDRO

É o ângulo formado entre o plano da asa e o plano horizontal de referência.
Se as pontas das asas estiverem acima do plano, como na figura, o diedro será positivo. Caso contrário será negativo, podendo ainda ser nulo.












CAPÍTULO 5  - FORÇAS AERODINÂMICAS


I - GENERALIDADES

1) Durante o voo normal de uma avião, o ar escoa pela asa com maior velocidade no extradorso do que no intradorso, devido à sua curvatura mais acentuada. O aumento de velocidade corresponde a uma redução na pressão de acordo com o Teorema de Bernoulli. O resultado é uma força que empurra a asa para cima e para trás, conforme mostrado abaixo. Essa força é a RESULTANTE AERODINÂMICA, que está sendo aplicada num ponto do aerofólio denominado CENTRO DE PRESSÃO (CP).


2) No aerofólio abaixo, a linha de corda forma um ângulo alfa com a direção do vento relativo. Esse ângulo é denominado ângulo de ataque.
Nessas condições, o aerofólio gera uma resultante aerodinâmica "RA".














Se aumentarmos o ângulo de ataque, RA aumentará e o CP poderá se deslocar ou permanecer imóvel, dependendo do tipo de perfil:






































3) Para facilitar o estudo das forças num aerofólio, a resultante é dividida em duas componentes:

- SUSTENTAÇÃO (L) - É a componente da resultante aerodinâmica perpendicular à direção do vento relativo. Esta é a força útil do aerofólio.

- ARRASTO (D) - É a componente da resultante aerodinâmica paralela à direção do vento relativo. É geralmente nociva e deve ser reduzida ao mínimo possível,



















4) A sustentação é a componente da resultante aerodinâmica perpendicular (nem sempre vertical) ao vento relativo. O arrasto nem sempre é horizontal. Quando o vento relativo é inclinado, a sustentação e o arrasto são inclinados em relação à linha do horizonte:













II - SUSTENTAÇÃO

Nesta parte estudaremos separadamente a força de sustentação. Iniciaremos examinando a influência do angulo de ataque sobre a sustentação. É preciso compreender perfeitamente como os perfis se comportam nos quatro diferentes ângulos de ataque a seguir, sem se confundir com as diferenças entre os perfis assimétricos e simétricos.







































TESTE:
Se o ângulo de ataque de um aerofólio é negativo, a sustentação será:

( ) positiva     ( ) Negativa     ( ) Nula      (X) Qualquer umas delas

Porque ?
No caso do perfil simétrico, a sustentação será certamente negativa.
Já no perfil assimétrico sabemos que possui sustentação positiva quando o ângulo de ataque é nulo.
Assim sendo podemos diminuir um pouco o ângulo de ataque para um valor levemente negativo e continuar com sustentação positiva. Continuando a diminuir o ângulo, a sustentação diminuirá até se tornar nula. Nesse ponto, estaremos exatamente no ângulo de sustentação nula. Obviamente, se prosseguirmos diminuindo além desse ponto, a sustentação se tornará negativa. Portanto, dependendo de quão negativo é o ângulo de ataque, a sustentação pode ser positiva, nula ou negativa.


ÂNGULO DE ATAQUE CRÍTICO
Quando o ângulo de ataque é aumentado, a sustentação aumenta até atingir um valor máximo num ângulo denominado ÂNGULO DE ATAQUE CRÍTICO, também conhecido como ângulo de sustentação máxima ou ângulo de Estol. Ultrapassando esse ângulo, a sustentação diminui rapidamente e o arrasto sofre um enorme acréscimo.
Esse fenômeno chama-se estol.

Abaixo temos voo normal, pré-estol e estol:
















COEFICIENTE DE SUSTENTAÇÃO (Cl)
É um número que indica a capacidade de um aerofólio produzir sustentação.
O valo de Cl é determinado através de testes em túnel de vento e depende do formato do aerofólio e do ângulo de ataque. A figura abaixo mostra um exemplo da influência do formato do aerofólio no coeficiente de sustentação máximo do perfil.







Dentro de certos limites, os perfis mais curvos e espessos possuem maiores capacidades de sustentação (Cl).

=> A sustentação depende somente de quatro fatores:
* densidade do ar
* velocidade
* área da asa
* coeficiente de sustentação

=> A sustentação é proporcional ou indiretamente proporcional a:
* densidade do ar
* quadrado da velocidade
* área da asa
* coeficiente de sustentação



III - ARRASTO

Conforme estudado anteriormente, o arrasto é a componente da resultante aerodinâmica paralela ao vento relativo. O arrasto aumenta à medida que o ângulo de ataque aumenta, porém de forma não proporcional. Ele cresce lentamente no início e rapidamente no final.

=> Arrasto e turbulência - é causado por uma zona turbulenta de baixa pressão atrás de um corpo, a qual produz uma sucção para trás, sobre esse corpo. A causa do arrasto é a baixa pressão e não a turbulência como às vezes se imagina.

=> Arrasto induzido - é o arrasto que surge como consequência da sustentação:



















Na ponta da asa o ar foge do intradorso e sobe em direção ao extradorso devido à diferença de pressão. Isso gera os vórtices induzidos ou turbulência induzida conforme mostram as figuras acima.

Isso é maior nas baixas velocidades e grandes ângulos de ataque como na decolagem e no pouso.

Alongamento:
Para diminuir o arrasto induzido, os aviões de alto rendimento possuem asas com grande alongamento. O alongamento é a razão entre envergadura e a corda média geométrica da asa (matematicamente é também igual à razão entre o quadrado da envergadura e a área da asa).


















Um outro recurso usado para diminuir o arrasto induzido são dispositivos como os tanques mostrados na ilustração abaixo, que funcionam como barreiras ao ar do intradorso que tenta escapar em direção ao extradorso pelas pontas das asas.













Arrasto Parasita:
É o arrasto do avião quando a sustentação é nula (ou a parcela do arrasto que não depende da sustentação).


Área Plana Equivalente:
É a área de uma placa plana perpendicular ao vento relativo, cujo arrasto é equivalente ao arrasto parasita do avião.
por convenção, o coeficiente de arrasto de área plana equivalente pe considerado igual a 1.
Isso permite calcular facilmente o arrasto parasita do avião, bastando multiplicar o valor da área pela pressão dinâmica.




















Relação L/D:
É a razão da sustentação pelo arrasto. A relação L/D varia com o ângulo de ataque e seu valor máximo chama-se relação L/D máximo ou (L/D) max.


                                                            ***************


EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO CAPÍTULOS 1 A 5

1) A variação de velocidade por unidade de tempo recebe o nome de:
R. aceleração

2) A quantidade de matéria contida num corpo denomina-se:
R. massa

3) Toda ação capaz de alterar o movimento de um corpo ou até mesmo mudar a direção do mesmo denomina-se:
R. força

4) A ação da gravidade que a terra exerce sobre os corpos na atmosfera terrestre é conhecida como:
R. peso

5) O peso é sempre:
R. vertical

6) Em virtude de seus pesos moleculares:
R. o ar seco é mais denso que o ar úmido.

7) Em um local de maior densidade atmosférica, obtêm-se:
R. maior sustentação e maior potência

8) A energia contida nos corpos em movimento chama-se:
R. energia cinética

9) Quando uma esfera é solta no início de um declive, esta possui uma energia do tipo:
R. Potencial ou gravitacional

10) O trabalho produzido por unidade de tempo chama-se:
R. potência

11) O que diz a segunda LEI DE NEWTON ?
R. a aceleração é diretamente proporcional a força aplicada e inversamente proporcional à massa do corpo que se movimenta.

12) Inércia é a tendência que os corpos tem em permanecerem em seu estado de:
R. repouso ou movimento retilíneo;

13) O atrito é:
R. uma força de resistência ao avanço.

14) Podemos definir pressão como sendo:
R. força/área

15) Dois trens operam na mesma linha. O primeiro desenvolve uma velocidade de 145 MPH e o segundo desenvolve uma velocidade de 155 MPH. Ambos operam em direções opostas. Qual é a velocidade relativa entre os trens ?
R. 300 MPH

16) O vento aparente que sopra sobre um corpo em movimento na atmosfera, na mesma direção e sentido contrário ao seu movimento denomina-se:
R. vento relativo

17) Num vetor, a seta indica o/a:
R. sentido

18) O ar atmosférico é composto de:
78% de nitrogênio + 21% de oxigênio + 1% de gases diversos

19) Qual o nome das duas escalas absolutas de temperatura?
R. Kelvin e Rankine

20) O zero absoluto da escala Kelvin corresponde a:
R. -273º C ou -450º F

21) A temperatura que em ºC equivale a ºF é de:
R. -40 (-40ºC = -40ºF)

22) A pressão atmosférica é exercida:
R. em todos os sentidos

23) A pressão, temperatura e densidade atmosférica padrão valem respectivamente:
R. 1013,2 hPa, 15º C e 1,225 kg/m3

24) O altímetro é um instrumento que usa a pressão do tipo:
R. estática

25) A distância vertical entre a aeronave e o nível médio do mar chama-se:
R. altitude de pressão

26) A distância vertical entre a aeronave e o topo de uma elevação denomina-se:
R. altura

27) Quando um fluido está se movimentando, este recebe o nome de:
R. escoamento

30) O escoamento pode ser do tipo:
R. laminar e turbilhonado

31) No local de estreitamento do tubo, o que ocorre com a velocidade do fluido ?
R. aumenta

32) Durante um voo, caso a aeronave tenha problemas no seu tubo de pitot, perdendo a leitura do seu velocímetro, isto indica que ela perdeu a leitura de qual tipo de pressão ?
R. estática e dinâmica

33) O velocímetro nos fornece:
R. VI

34) A velocidade indicada é aquela que :
R. o piloto lê no velocímetro, obtida a partir da pressão dinâmica

35) Um avião desce com uma VI constante, podemos concluir que a VA:
R. irá diminuir

OBS.
VA  = velocidade verdadeira.
A cada 100ft que subimos na atmosfera, a VA aumenta 2% em relação à VI 


Bom meus amigos, amanhã tem mais.

abraços