Aula Aerodinamica 1 fase

8/10/2019 Aula Aerodinamica 1 fase

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Fernando Silveira


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Objetivo

Reconhecer os fenmenos que afetamuma aeronave de asa fixa ou rotativadurante o voo;

Reconhecer os tipos de estruturas deum aeroflio e a finalidade de cada um

deles Ter conhecimento sobre a teoria bsica

de voo de uma aeronave


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Contedo Programtico

Composio da atmosfera; Movimento e Sustentao; Aeroflios; Centro de gravidade; Empuxo e arrasto; Eixos de uma aeronave; Estabilidade e controle;

Superfcies de controle de vo; Compensadores; Dispositivos de hipersustentao; Foras que atuam sobre um helicptero em vo; Voo supersnico.


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Aerodinmica

a parte da fsica que estudaos fenmenos relacionadoscom o movimento do ar.


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Atmosfera padro Atmosfera Padro ISA (icao Standard Atmosphere) -Parmetros adotados internacionalmente para clculode desempenho.Presso 1013.2 hPa (Hectopascals)Densidade 1,225 kg/m

Temperatura 15CO desempenho de uma aeronave depende diretamentedas condies atmosfricas, como a variao delugar a lugar de momento a momento criou-se a ISA:

Calcular o desempenho de avies em diversascondies

Comparar desempenhos de avies diferentes Padronizar critrios de avaliao de desempenho de

avies / fabricantes.


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Um F/A-18 Hornet aps quebrar abarreira do som.
http://pt.wikipedia.org/wiki/F/A-18_Hornethttp://pt.wikipedia.org/wiki/Barreira_do_somhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:FA-18_Hornet_breaking_sound_barrier_(7_July_1999).jpghttp://pt.wikipedia.org/wiki/Barreira_do_somhttp://pt.wikipedia.org/wiki/F/A-18_Hornethttp://pt.wikipedia.org/wiki/F/A-18_Hornethttp://pt.wikipedia.org/wiki/F/A-18_Hornet


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Troposfera

a camada da atmosfera em quevivemos e respiramos. Ela vai do nvel domar at 12 km de altura. nesta camadaque ocorrem os fenmenos climticos(chuvas, formao de nuvens,relmpagos). tambm na troposfera queocorre a poluio do ar. Os avies detransporte de cargas e passageiros voamnesta camada. As temperaturas nesta camada podemvariar de 40C at 60C. Quanto maior aaltitude menor a temperatura.


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Estratosfera

Esta camada ocupa uma faixa que vai dofim da troposfera (12 km de altura) at 50km acima do solo. As temperaturas variamde 5C a 70C. Na estratosfera localiza-se a camada de oznio, que funcionacomo uma espcie de filtro natural doplaneta Terra , protegendo-a dos raiosultravioletas do Sol. Avies supersnicose bales de medio climtica podematingir esta camada.
http://www.suapesquisa.com/geografia/planeta_terra.htmhttp://www.suapesquisa.com/solhttp://www.suapesquisa.com/solhttp://www.suapesquisa.com/geografia/planeta_terra.htm


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Mesosfera

Esta camada tem incio no final daestratosfera e vai at 80 km acima dosolo. A temperatura na mesosfera variaentre 10C at 100C . A temperatura extremamente fria, pois no h gasesou nuvens capazes de absorver aenergia solar. Nesta camada ocorre ofenmeno da aeroluminescncia.


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Exosfera

a camada que antecede o espao sideral.Vai do final da termosfera at 800 km dosolo. Nesta camada as partculas se

desprendem da gravidade do planeta Terra. As temperaturas podem atingir 1.000C. formada basicamente por metade de gshlio e metade de hidrognio.Na exosfera ocorre o fenmeno da auroraboreal e tambm permanecem os satlitesde transmisso de informaes e tambmtelescpios espaciais.


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A ATMOSFERA.


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TEORIA DE VO

O que ele precisamos entendera relao entre a atmosfera, a

aeronave e as foras que agemno vo da mesma; de forma atomar decises inteligentes queafetem a segurana de vo, tantode avies quanto de helicpteros


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O que Precisamos saber?

O mecnico precisa saber porque aaeronave projetada com um tipoparticular de sistema de controleprimrio ou secundrio e porque assuperfcies tm que ser

aerodinamicamente regulares. Tudoisto se torna essencial ao se fazer amanuteno das complexas aeronaves

de hoje.


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Superfcies de controle Primario

AILERON

PROFUNDOR

LEME DE DIREO


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Superfcies de controleSecundrio

COMPENSADOR DO AILERON

COMPENSADOR DO PROFUNDOR

COMPENSADOR DO LEME DEDIREO


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Relao

A teoria de vo relaciona-secom a aerodinmica. O termoaerodinmica derivado dacombinao de duas palavrasgregas "AER", significando ar; e"DYNE", significando fora (depotncia) .


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Aerodinamica

Ela , alm disso, definida comoaquele ramo da dinmica, que trata

do movimento do ar e de outrosgases, com as foras agindo sobreum objeto em movimento atravsdo ar, ou com um objeto que estejaestacionrio na corrente de ar.


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FLUDOS E ATMOSFERA


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FluidosExistem dois tipos de fludos

Lquidos: gua, gasolina, lcool, etc.Gases: ar, oxignio, vapor d'gua, etc.

A aeronave voa na atmosfera contendofludos gasosos. A temperatura, aDensidade e a presso destes fludospodem afetar o vo.


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Lei dos gases

1 - Se aumentarmos a presso de um gs atemperatura aumentar e a densidadeaumentar.

2 - Se aumentarmos a temperatura de um gsa presso aumentar e a densidade diminuir.


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Exemplo de Presso

Quanto mais fundo um homemmergulhar, maior ser a presso

agindo sobre seu corpo, devido opeso da gua. Uma vez que o artambm tem peso, quanto maior aprofundidade da superfcie externada atmosfera, maior a presso.


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Parmetros atmosfricos

Presso

Temperatura

Densidade do ar

P


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Presso

a grandeza que nos informa oquanto uma fora est concentradasobre uma superfcie. A presso definida como a razoentre a fora que atuaperpendicularmente sobre asuperfcie e a rea dessa superfcie


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Presso Atmosfrica

Presso exercida pelo ar sobre todas ascoisas que esto dentro da atmosfera. Ao nvel do mar 1,033 kgm/cm.Os parmetros atmosfricos, presso,densidade e temperatura, variam deacordo com a altitude.


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Atmosfera ao nvel do mar

Se uma coluna de ar de umapolegada quadrada, estendendo-sedo nvel do mar ao "topo" daatmosfera pudesse ser pesada,poderia ser encontrado o peso decerca de 14,7 libras. Dessa forma,

a presso atmosfrica ao nvel domar de 14,7 libras por polegadaquadrada .


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Um tubo de vidro com 36 polegadas decomprimento, aberto em uma das

extremidades e fechado na outra, cheiocom mercrio; a extremidade aberta selada temporariamente e,ento,mergulhada em um recipiente parcialmentecheio de mercrio, onde, logo aps, aextremidade aberta. Isso permite que omercrio do tubo desa, deixando um vcuono topo do tubo. Parte do mercrio flui parao recipiente, enquanto outra partepermanece no tubo.


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Figura Apostila


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AltimentroAtmosfera Padro ISA : (ICAO Standard Atmosphere) definida pela Organizao de

Aviao Civil Internacional. Altimetro: manmetro adaptado para mostrar aopiloto a altitude em que se encontra. O barmetroque mede a presso atmosfrica ao invs deinformar a presso, feita a converso paraaltitude, usando como base a variao dapresso com a altitude na atmosfera padro.

Ao nvel do mar a altura do mercrio no tubomede aproximadamente 29,92 polegadas,embora varie suavemente com as condiesatmosfricas.


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39


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Densidade


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DensidadeDensidade a relao entre a massa de um material e

o volume por ele ocupado.A densidade determina a quantidade de matria queest presente em uma unidade de volume, por

exemplo, o mercrio possui maior densidade do que oleite, isso significa que num dado volume de mercrioh mais matria que em uma mesma quantidade deleite. A densidade a propriedade mais importantedo ar, do ponto de vista aerodinmico a densidade diretamente proporcional PRESSO e inversamenproporcional TEMPERATURA ABSOLUTA.

U id d


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UmidadeO ar atmosfrico sempre contm quantidadevarivel de vapor de gua conforme atemperatura, regio, estao, etc. Esse vapor,resultante da evaporao das guas dos

mares, rios e lagos, sobretudo pela ao docalor solar, sobe na atmosfera e passa a fazerparte de sua composio.

Umidade relativa de um volume de ar arelao entre a quantidade de vapor de d'guaque ele contm e o que conteria se estivesse

saturado .


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Temperatura e a presso

Considerando-se que a temperaturae a presso permanecem asmesmas, a densidade do ar variainversamente com a umidade. Nosdias midos a densidade do ar menor que nos dias secos. Por essarazo, uma aeronave requer umapista mais longa para decolagem nosdias midos que nos dias secos.


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NOES DE FSICA

Vento relativo


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Vento relativo o vento aparente que sopra sobre um corpoem movimento na atmosfera, geralmente nosentido contrrio ao objeto em movimento.Na aviao o escoamento do ar provocado

pelo deslocamento do avio e no do ar.


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Princpio de Bernouilli


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Princpio de BernouilliQuando a velocidade do fluido aumenta h

reduo de presso contra as paredes dotubo de escoamento.

EscoamentoPresso Esttica e Dinmica

O fsico francs Daniel Bernoulli observou

que num cano de grande dimetro a guaem repouso no seu interior tinha umaelevada presso esttica, mas a medida que

escoava, esta presso diminua.


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Aeroflio

Na medida em que o ar fluisobre a superfcie superior de

um aeroflio, sua velocidadeaumenta e sua presso diminui.Uma rea de baixa presso assim formada.


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Ao reduzir o dimetro do cano pela metade as


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Ao reduzir o dimetro do cano pela metade, asmolculas do fluido aumentaram a suavelocidade fazendo a presso esttica cair e adinmica aumentar. Concluiu ento que:"se mais

estreitasse o tubo,

maior seria avelocidade deescoamento epresso dinmicado fluido, (lquidoou gasoso) emenor seria a

presso esttica".


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Observe que antes do estreitamento, a indicaode presso dinmica e esttica esto iguais, masno estreitamento ocorreu o aumento da pressodinmica e a diminuio da presso esttica, emseguida, no alargamento, elas voltam a se igualar. Formulou ento a Equao da


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Formulou ento a Equao daContinuidade que determina o escoamento

dos fluidos, tanto confinados emencanamentos, quanto livres na atmosfera,como o ar.A Equao da Continuidade torna

possvel a construo do Tnel Aerodinmico, que utilizado para testarmodelos de avies durante a fase de

projeto. Bernoulli provou a sua teoria atravsdo tubo de Venturi, um tubo commanmetros que indicam as presses

esttica e dinmica do fluido


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Sustentao

Trs quartos da sustentao totalde um aeroflio, o resultado de

uma reduo de presso sobre asuperfcie superior. O impacto doar sobre a superfcie inferior deum aeroflio produz um quarto (oque falta) da sustentao total.


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Quatro forasUma aeronave em vo est sob a aode quatro foras:

1) Gravidade ou peso , que puxa aaeronave para baixo.

2) Sustentao , fora que empurra aaeronave para cima.

3) Empuxo , fora que move a aeronavepara frente.4) Arrasto , a fora que exerce a ao de

um freio


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F t i


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Foras que atuam no avio em vo

L

W

T D


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Peso(W)

Peso s variar em relao carga e aos passageiros, e ocombustvel consumido duranteao vo, ele criado pela ao da

gravidade.


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Trao(T)

a fora produzida pelo grupomotopropulsor para poder rompera barreira de ar ao redor daaeronave

Empuxo - produzido por um motor a fora


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Empuxo - produzido por um motor, a forapara frente que se sobrepe fora de arrasto.


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Vento Relativo

O fluxo de ar em volta de umobjeto, causado pelomovimento do ar ou do objeto,

ou de ambos, chamado devento relativo.


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Velocidade e acelerao

Os termos "SPEED"e "VELOCITY"so freqentemente usados com omesmo sentido, porm eles no tmo mesmo significado. O primeiro, arazo de movimento, enquanto osegundo, a razo de movimento emuma direo particular em relao aotempo.Ex: Apostila


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Lei do movimento de Newton

A primeira lei de Newton normalmente conhecida como lei

da inrcia. Ela quer dizersimplesmente, que um corpo emrepouso no se mover, a menosque uma fora seja aplicada aele.


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Exemplo

Uma aeronave sai do seu estado derepouso atravs da fora de empuxocriada pela hlice, pela expanso dosgases de escapamento, ou porambos. Quando ela est voando emlinha reta e velocidade constante, ainrcia tende a mant-la emmovimento.


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A segunda lei de Newton

Essa lei estabelece que, se umafora externa age sobre um corpo,que se move com velocidadeconstante, a alterao do movimentoocorrer na direo de tuao dafora. Essa lei pode ser representadamatematicamente da seguinte forma.Fora = massa x acelerao (F=m.a)


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A terceira lei Newton

A terceira lei Newton, a lei da ao ereao. Essa lei estabelece que para todaao (fora) existe uma reao, igual econtrria (fora).Quando a fora de sustentao sob a asade uma aeronave se iguala fora da

gravidade, a aeronave mantm o seu nvelde vo.


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Superfcie aerodinmica

So aquelas que produzempequena resistncia ao avano,mas no produzem fora til aovo.

l


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Figura apostila


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Aeroflio


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AeroflioBaseado no Princpio de Bernoulli , idealizou-se

uma superfcie denominada aeroflio. definida como a superfcie, que quando imersaem um fluido em escoamento, seja capaz defornecer sustentao ou proporcionar pequenaresistncia ao avano e ainda reaes teis.


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A fli


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Aeroflio

uma superfcie aerodinmica queproduz trabalho til ao vo.

Exemplos: Asa Hlice Estabilizadores


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A diferena de curvaturas entre as

superfcies superior e inferior da asaproduz a fora de sustentao. O ar queflui na superfcie superior da asa tem que

alcanar o bordo de fuga da asa nomesmo tempo em que o fluxo nasuperfcie inferior o alcana. Para isso, oar que passa sobre a superfcie superiormove-se com maior velocidade que o arque passa por baixo da asa, devido maior distncia que ele tem que percorrer.

l d i i


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ngulo de ataque positivo


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Curiosidade


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WINGLET


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http://www.airliners.net/open.file?id=1148826&size=L&width=1024&height=694&sok=JURER%20%20%28nvepensg_trarevp%20%3D%20%27Obrvat%20737-800%20%28OOW2%2FP-40%29%27%29%20NAQ%20%28nveyvar%20%3D%20%27Tby%20Genafcbegrf%20Nrerbf%27%29%20%20beqre%20ol%20cubgb_vq%20QRFP&photo_nr=9


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Envergadura


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Envergadura o comprimento de ponta a ponta daasa

Bordo de Ataque


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a extremidade dianteira do perfil, onde o arbate primeiro.

Bordo de Fuga a extremidade traseira do perfil, por onde o ar

escoa e livra a asa.

Corda


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uma linha reta imaginria que liga o bordo deataque ao bordo de fuga.Extradorso ou Cambra superior - a superfciesuperior do perfil.Intradorso ou Cambra inferior - a superfcie inferiordo perfil.Linha de Curvatura Mdia - a linha que separaigualmente o extradorso do intradorso.


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Nomenclatura interna da asa


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Longarinas:So membros estruturais usados com afinalidade de suportar os esforos nas asasdecorrentes pelas foras aerodinmicas.Eles estendem-se ao longo de toda asa da raiz(a parte que se apia na fuselagem) at aponta.So confeccionados em madeira ou metal,geralmente de alumnio ou ao inoxidvel.

Nervuras:So estruturas usadas de forma perpendicularas longarinas que do formato aerodinmico a

asa e formam as cavernas


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1) A Linha da Corda: uma linha reta quepassa pelo bordo de ataque e pelo bordo de


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passa pelo bordo de ataque e pelo bordo defuga.2) A Corda: o comprimento medido sobre aLinha de Corda entre o extremo do Bordo de

Ataque e o do Bordo de Fuga.3) A Linha Mdia de Curvatura: uma linhaeqidistante ao extradorso e ao intradorso. A

linha de corda liga as extremidades da LinhaMdia de Curvatura. A forma da Linha Mdia deCurvatura importante para determinar as

caractersticas aerodinmicas de uma asa


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4) Curvatura Mxima: o ponto de mximo


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afastamento da Linha Mdia de Curvatura, da

linha da corda. 5) A Espessura e a situao do ponto deespessura mxima do perfil so importantes

para definir as propriedades da superfcie desustentao. A espessura mxima e a sualocalizao define a forma da p e expressa

em porcentagens da dimenso da corda.6) O raio do bordo de ataque o raio dacurvatura desse bordo.


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Angulo


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Angulo


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Em cima, por ser curvado, o ar tende a ir maisrpido para poder encontrar ao mesmo tempono bordo de fuga da asa, o ar que passou porbaixo, que passou mais devagar que o de cima,

j que o caminho que ele percorreu foi plano e

menor

Perfil semi-simtrico


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Um perfil que j no to destinado a avieslentos e que necessitam de enormesustentao. utilizado, sobretudo por

aeronaves mais velozes ou mesmo de grandeporte. Tambm possvel destin-lo a aviesque se pretenda fazer algo de acrobacia e at

mesmo aeronaves de grande porte como, porexemplo, os avies da linha Boeing.


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Por ter a sua parte inferior um pouco curva emrelao ao perfil plano-convexo, pode-se dizerque o semi-simtrico embora tenha menorsustentao que o primeiro, ainda sim umperfil excelente para muitas aeronavesatualmente e tambm j foi e muito usado nosbombardeiros militares como prova de sua alta -

performance


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usado exclusivamente por avies destinadosa acrobacia area. Como o prprio nome j diz, um perfil que tem sua parte superior e inferior,perfeitamente iguais, ou seja, as curvaturas debaixo e de cima da asa so totalmente iguais,no produzindo assim, sustentao por parte doperfil e sim atravs do modo que a asa incideem rela o ao seu eixo lon itudinal


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AEROFLIOS.fl f


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Um aeroflio uma superfcie

projetada para obter uma reaodesejvel do ar, atravs do qual esseaeroflio se move.

Assim, podemos dizer que, qualquer

pea de uma aeronave, que converta aresistncia do ar em fora til ao vo, um aeroflio.

Hlice de um motor tambm umaeroflio


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aeroflio.

Fornecer o empuxo para a aeronave.


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Lembrete;


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Hlice de um motor,

Estabilizador Horizontal,

Estabilizador Vertical,

Superficies mveis,

Asa.So aeroflios.


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Em alguns avies com a cauda em T , arecuperao do estol de velocidade pode


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recuperao do estol de velocidade pode

ser impossvel , porque a turbulnciacriada pela asa envolve o profundor,tornando-o inoperante.Nesses avies, o estol evitado atravsde dispositivos que avisam o piloto da

proximidade do estol e atuam sobrecomandos, se for necessrio.


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CENTRO DE GRAVIDADE


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Gravidade a fora que tende a puxartodos os corpos da esfera terrestre para o centroda terra.

O centro de gravidade pode ser consideradocomo o ponto no qual todo o peso de umaaeronave est concentrado.

Se uma aeronave for suportada no seuexato centro de gravidade ficar equilibrada emqualquer posio.


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O centro de gravidade deg d i t i


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grande importncia para uma

aeronave, pois sua posio temgrande relao com aestabilidade.

O centro de gravidade determinado pelo projeto geral daaeronave.

Resultante AerodinmicaA diferena de presso entre intradorso e


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A diferena de presso entre intradorso eextradorso ocasiona a sustentao. Devido amaior colocao de ar na parte de cima doaeroflio, a presso esttica bem reduzida detal forma que o aeroflio sugado para cima.


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A posio do centro de presso de um aerofliovaria com seu ngulo de ataque.A resultante aerodinmica tem a sua


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A resultante aerodinmica tem a suaintensidade e a sua direo variveis, conformea variao do ngulo de ataque.

Componentes da R.A


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R.AL

D

Resultante da sustentao e doarrasto


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arrasto.

Todos os fatores que afetam a sustentao e aresistncia ao avano (arrasto), so controlados

l il d l d d


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pelo piloto atraves do ngulo de ataque e da

velocidade do avio.

Resistncia ao Avano e suas DivisesResistncia parasita:


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pCausada por todas as partes do avio que noproduzem sustentao.

Resistncia do formato: reduzida, dando-se forma fuselada ou cobrindo-

d f l d d


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se de carenagens fuseladas tudo o que possa

oferecer resistncia (Ex: Carenagem aerodinmicados trens de pouso fixos, Spinner da hlice).

Resistncia do atrito:Uma superfcie do avio, por mais polida que

j t d i i d


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seja, mostra-se spera, quando inspecionada

atravs do magnaflux.E superfcies speras desviam os filetes de arde si, causando uma resistncia camada dear que se desloca.

A resistncia do atrito pode ser amenizada por:polimento;eliminao de protuberncias, como cabeas

d bit d b t

Resistncia da asa(Arrasto):A resistncia da asa (do perfil) causada pela


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A resistncia da asa (do perfil) causada pela

prpria asa e til sustentao. Os doisfluxos dimensionais em torno do aeroflioproporcionam sustentao, mas tambm

resistncia ao avano (arrasto). A resistncia da asa aumenta:com mais velocidade para um mesmo ngulo

de ataque;com maior ngulo de ataque para umamesma velocidade.

Arrasto


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Todos objetos apresentam uma certaresistncia ao avano quando se deslocamatravs do ar.

Uma superfcie aerodinmica tem pequenaresistncia ao avano, pois produz um

turbilhonamento muito pequeno. Porm oarrasto aumenta quando o ngulo de ataqueaumenta.

Arrasto induzido:O ar escapa do intradorso para o extradorso(onde a presso menor) pelas pontas das asas


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(onde a presso menor) pelas pontas das asas,

este escape gera um fluido de ar em forma deespiral, criando um arrasto adicional.Solues para arrasto induzido:Grande alongamento para asas de avies degrande rendimento;Tip Tanks: tanques nas pontas das asas, estesdificultam a formao do fludo;

Winglet: equipamento de formato curvo paracima, instalado na ponta da asa para dificultar apassagem do fluxo de ar do intradorso para oextradorso


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As asas dos planadores so longas e finas, oque as torna eficientes. Elas produzem menos

l


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arrasto pela sustentao que geram.


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Entretanto, o alongamento mais determinanteque o formato.M i l g t l t t


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Maiores alongamentos realmente aumentam a

eficincia das asas de avies reais eaeromodelos porque quanto menor for a corda,menor ser o arrasto induzido. Ao cortar a

atmosfera a asa causa perturbaes no ar aoseu redor. Uma maneira simples de visualizar oaumento de arrasto induzido em proporo ao

crescimento da corda imaginarmos um crculotendo como raio a largura da corda. A rea docrculo representa a quantidade de arrastoinduzido.

Eixos imaginrios em uma aeronaveS i d


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So trs eixos que cortam a aeronave daseguinte forma:

1 - Longitudinal : corta a aeronave do nariz a

cauda;2 - Lateral: corta a aeronave de uma ponta a

outra da asa;3 - Vertical : corta a aeronave do teto ao ventre.


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Figura 13-10


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Eixo Vertical


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ESTABILIDADE E CONTROLE.Trs termos que sempre aparecem em


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qualquer discusso sobre estabilidade econtrole, so:

(1) Estabilidade propriamente dita,

(2) Maneabilidade e

(3) Controlabilidade.

Estabilidade - a caracterstica de umaaeronave, que tende a faz-la voar em

j i i l d


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trajetrias reta e nivelada.

Maneabilidade - a habilidade de umaaeronave, quanto sua dirigibilidade ao longode uma trajetria de vo, para resistir aos


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j p

esforos que lhes so impostos.

Controlabilidade - a qualidade de respostade uma aeronave ao comando do piloto,quando manobramos a aeronave


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quando manobramos a aeronave.

Estabilidade Esttica


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Uma aeronave est num estado deequilbrio, quando a soma de todasas foras que agem sobre ela, e asoma de todos os momentos igual a zero. Uma aeronave emequilbrio no sofre acelerao, emantm um vo em condiouniforme.


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Os trs tipos de estabilidadeesttica so definidos pelacaracterstica do movimento quese segue a cada perturbao doequilbrio.

Estabilidade esttica


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Estabilidade esttica


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Estabilidade esttica:Estabilidade esttica diz respeito ao retorno do


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Estabilidade esttica diz respeito ao retorno do

avio sua posio original.Estabilidade dinmica:

Estabilidade de movimento. Diz tambmrespeito s oscilaes que o avio executa pararetornar sua posio inicial de vo. Se os

percursos das oscilaes decrescerem emamplitude, o avio ainda estar estvel.

A estabilidade esttica positiva a que tem asmais desejveis caractersticas porque faz aaeronave voltar para sua atitude original. A


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aeronave voltar para sua atitude original. Amaioria das aeronaves tem essa caracterstica.Estabilidades estticas negativa e neutra temcaractersticas indesejveis.

Estabilidade Esttica.


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Uma aeronave est num estado de equilbrio,quando a soma de todas as foras que agemsobre ela, e a soma de todos os momentos

igual a zero.

Uma aeronave em equilbrio no sofre

acelerao, e mantm um vo em condiouniforme.


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Estabilidade Dinmica.


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Enquanto a estabilidade esttica, trata da tendnciade um corpo deslocado retornar ao equilbrio, aestabilidade dinmica diz respeitoao movimento que resulta com o tempo.Se um objeto sofre um distrbio em relao ao seuequilbrio, o tempo de movimento resultante, define aestabilidade dinmica do objeto.

Geralmente a estabilidade dinmica positiva, em umaaeronave, projetada para evitar oscilaescontinuadas desagradveis.

Estabilidade Longitudinal .

Quando uma aeronave tem uma tendncia de l d


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manter um ngulo de ataque constante comrelao ao vento relativo - ou seja, quando elano tende a jogar seu nariz para baixo emergulhar ou levantar seu nariz e perder

velocidade.Estabilidade longitudinal se refere aomovimento de arfagem.

O estabilizador horizontal a superfcieprimria que controla a estabilidadelongitudinal.


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Evidentemente ,um avio deve ser estaticamenteestvel para poder ser pilotado. Entretanto ,issopode no ser suficiente ,porque um avio


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estaticamente estvel pode apresentar trs tiposde comportamento quando afastado do equilbrio:a) avio dinamicamente estvel: volta ao equilbrio

e logo se estabiliza com uma ou duas oscilaesb) avio dinamicamente instvel: tenta voltar aoequilbrio muito fortemente , e por isso asoscilaes aumentam cada vez mais.c) avio dinamicamente indiferente: tenta voltar aoequilbrio, mas sempre o ultrapassa, oscilandosem parar.

Estabilidade aplicada sobre oseixos da aeronave


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Estabilidade Lateral: a estabilidade do eixo lateral em torno doeixo longitudinal, referente ao movimento

de rolamento.Os dispositivos que produzem estabilidadelateral so:

DiedroEfeito de fuselagemDistribuio de pesos

Diedro


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Efeito da fuselagemOs avies de asa alta ou mdia, em sua


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maioria, no possuem diedro e algumasvezes, o possuem negativo.

Distribuio de pesosA posio do CG importantssima e


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A posio do CG importantssima edevemos fazer um distribuio depeso, para mant-lo na posio

correta, como tambm para manter oeixo longitudinal em seu lugar


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EnflexamentoQuando o avio derrapa recebe o vento


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Quando o avio derrapa, recebe o ventorelativo vindo da frente e do lado.O vento relativo, atinge as asas com

ngulos diferentes, asa que avanapassa a ter maior superfcie frontaloposta ao vento relativo e portanto maiorresistncia ao avano que a outra.


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Efeito de quilha A rea atrs do CG dever ser maior do que da frente a fim de que o impacto de ar


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da frente, a fim de que o impacto de arnesta rea produza maior fora deresistncia ao avano, afim de levar a caudaa posio normal.

Estabilidade vertical: a estabilidade do movimento de guinada,

movimentando o avio em torno do eixo


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vertical. assegurada pela deriva. Esteestabilizador permanece com um ngulode equilbrio quando em vo normal.

Quando o avio derrapa o v ento relativoatinge-o de lado, para recuperar aderrapagem entra em funo o:

EnflexamentoEfeito de quilha.

Estabilidade longitudinal a qualidade que mantm um avio estvelno eixo lateral assegurada pelo


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no eixo lateral. assegurada peloestabilizador horizontal .Por sofrer uma grande influncia na mdistribuio de peso no carregamento ofabricante determina no projeto da aeronavequal a variao do CG e o piloto deveobservar para que o mesmo no exceda talvariao quando for feito o carregamento, afim de que o avio no fique instvel.

Caractersticas da EstabilidadeLongitudinal


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O Aeroflio(asa) tem equilbrio instvel,por este motivo existe a necessidade dese colocar um estabilizador no avio.

Plano estabilizadorO plano estabilizador e o profundor


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formam uma pequena asa traseira noavio. A estabilidade do avio depende muitoda distncia do estabilizador asa, dasuperfcie e do alongamento do conjunto

estabilizador-profundor e do seu perfilaerodinmico.


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ESTABILIDADE DIRECIONAL LATERAL LONGITUD


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EIXO

comando Pedaismanche commovimento

lateral

Manche commovimentolongitudinal

guinada inclinao Cabrar/ picar

movimentocircular curva

tonneau (tun)rolamento looping

movimento


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COMANDOS DE VO


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Superfcies de controle ousuperfcies de comando

ControleControle a atitude tomada para fazer


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com que a aeronave siga a trajetria devo desejada.Quando se diz que uma aeronave controlvel , significa que ela respondefcil e prontamente ao movimento doscontroles.

216

Superfcies de Controle de VoSo aeroflios articulados ou mveis,projetados para modificar a atitude de uma


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p j paeronave durante o vo.

As superfcies de comando produzem as forasnecessrias para controlar o avio elas atuammodificando o ngulo de ataque

As superfcies de controle de voo so divididasem trs grupos normalmente denominados:

Grupo PrimrioGrupo SecundrioDispositivo hipersustentador


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Grupo Secundrio:Compensadores do Profundor.Compensadores do Aileron.


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pCompensadores do Leme .


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Superfcies Hipersustentadoras: Slats Flaps


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Slots Spoilers (Freio aerodinmico)

SLAT E SLOT


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Eixo transversal Arfagem / TangagemEixo Longitudinal Rolagem / Rolamento / Bancagem / Inclinao LateralEixo Vertical - Guinada

Comandos Manche ou volante:

Possui duas funes:


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Possui duas funes:1) Funo de Cabrar (erguer o nariz do avio)ou Picar (baixar o nariz do avio) o avio. Estes

movimentos so denominados de Arfagem.2) Funo de Rolar ou Inclinar o avio. Estesmovimentos so denominados de Rolamento,

Inclinao ou Bancagem.Pedais: Funo de Guinar (desviar o nariz

para a direita ou a esquerda) o avio.

Manche ou Volantergo responsvel pela transmisso aosailerons e profundores, da posio desejada


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pelo piloto durante o voo.


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227


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AileronFinalidade:Romper a estabilidade lateral prpria.


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Localizao:Esto localizados um em cada bordo de fuga

das asas e prximos s pontas.Comando:

A alavanca ou volante de comando (manche)movimenta-se para um dos lados e implica asubida do aileron deste mesmo lado e descidada asa.

AILERONS


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Eixo longitudinal

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BANCAGEM INC. LATERAL AILERONS


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234


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Profundor ouLeme de profundidade


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Finalidade:Romper a estabilidade longitudinal prpria.Levanta ou abaixa o nariz do avio (cabrar ou

picar).Localizao:So superfcies mveis (uma ou duas)articuladas no bordo de fuga do estabilizadorhorizontal.

Comando: A alavanca de comando ou manche (o mesmocomando do aileron), movimentadalongitudinalmente, para frente ou para trs,


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g p pimplica a descida ou subida do profundor.

Atuao:Com o profundor no plano do estabilizador (emneutro), nenhuma fora aparece na empenagemhorizontal. Contudo, se o seu bordo de fuga fordesviado em uma direo, o bordo de ataque daempenagem ser levada para mesma direo.Esses movimentos provm de um aumento oudiminuio de sustentao.

Leme de profundidadeProfundor


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EIXO LATERAL

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LEME DEPROFUNDIDADE

ARFAGEM OUTANGAGEM


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240


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Existem avies em que o estabilizadorhorizontal faz a funo do profundor,movimentando-se


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Leme de direoFinalidade: uma superfcie mvel, que tem a funo de


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romper a estabilidade direcional prpria do avio,movendo o nariz do avio para a direita ou para aesquerda.

Localizao:Est situado no bordo de fuga do estabilizadorvertical ou deriva.

Comando:O leme de direo comandado pelos pedais(paloniers). Levando-se um dos pedais frente, oleme inclinar-se- para o lado do pedal acionado.

Leme de direo


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Eixo transversal

245

GUINADA LEME DE DIREO


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246


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Eixo Movimento Sentido comando

Transversalou Lateral

Arfagem Para cima(cabrar) Para baixo

profundor


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(picar)

Longitudinal RolagemRolamentoBancagemInclinaolateral

Esquerdadireita

aileron

Vertical Guinada Esquerdadireita

Leme dedireo


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Guinada adversaFenmeno que ocorre quando o aileron


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defletido para baixo produz maior arrastoque o defletido para cima. A aeronave

guina no sentido contrrio ao rolamento.


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CompensadoresSo pequenas superfcies colocadas nos

BF d f i d l


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BF das superfcies de controle, para:Tirar tendncias indesejveis de voCompensar o avio em diferentes

atitudes de voDar agilidade na manobra realizada ao

pilotoReduzir a fora necessria para

movimentar os comandos

Os tipos de compensadores mais utilizadosso:

C d Fi j d l


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Compensador Fixo ajustado no solo,utilizado para retirar tendncias fixas daaeronave

Compensador Comandvel ajustadopelo piloto, utilizado para retirartendncias indesejveis da aeronave

durante o voo, voltando a posio originalaps o mesmo.

Compensador Conjugado Ajustadocom a superfcie de controle, sem aodireta do piloto, pode ser do tipo Tab ou

A i T b


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Anti-Tab.Tab movimenta-se no mesmosentido da superfcie primria,dando agilidade ao movimentorealizado pelo piloto;

Anti-tab Movimenta-se no sentidocontrario ao da superfcie primria,diminuindo o esforo do piloto aorealizar o movimento desejado

Compensador Comandvel/Conjugado realiza o movimento dos compensadorescomandveis e conjugados de maneira

j i


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conjunta, automaticamente.


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Superfcies Hipersustentadores As superfcies hipersustentadores so

d t id l t


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capazes de aumentar consideravelmente ocoeficiente de sustentao. Elas so usadaspara permitir grandes redues de velocidadenas decolagens e pousos. Tem como objetivoobter a sustentao necessria ao vo, numa

velocidade menor.

Existem quatro tipos de superfcieshipersustentadores:

S il


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Spoilers Slats

Slots Flaps

SpoilersOs spoilers, pertencentes aos grandes jatos, esto localizados na parte superiord b d d f g i d


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da asa e no bordo de fuga, acionadospara cima, atuam em conjunto com osailerons na execuo das curvas emalgumas aeronaves. Funcionam, na perdade sustentao, quando necessrio e na

reduo de velocidade, acionadosnormalmente nas descidas e nasaterrisagens


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272


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SlotO slot uma fenda fixa localizada no bordo deataque da asa, ele um dispositivo

hipersustentador que aumenta o ngulo de


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hipersustentador que aumenta o ngulo deataque critico do aeroflio. O slot faz com que aasa possa atingir um ngulo de ataque mais

elevado, gerando mais sustentao.

Slat um dispositivo de hiper-sustentaoauxiliar, que nada mais do que uma

d i b d d t ( t


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poro do prprio bordo de ataque (partefrontal) da asa que se desloca frente

para permitir a passagem de ar da parteinferior (intradorso) para a parte superior(extradorso) pela fenda ali formada,

melhorando assim o escoamento do ar emelevados ngulos de ataque e retardandoo descolamento da camada limite

Quando acionados, se distendem para afrente e para baixo, criando um perfil que"represa" a camada de ar sob as asas,

aumentando enormemente a sustentao


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aumentando enormemente a sustentaodas mesmas. So, portanto, superfciesfundamentais nos estgios iniciais e finaisde vo, durante a decolagem eaproximao, quando a velocidade maisbaixa e a necessidade de sustentao mais crtica.


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279


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280


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Utilizao:Os flaps podem ser usados em dois momentos dovo:

Durante a aproximao para o pouso, em

graduao (ajuste) mxima permitindo que ad l id d d


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graduao (ajuste) mxima, permitindo que aaeronave reduza a sua velocidade deaproximao, evitando o estol. Com isso aaeronave pode tocar o solo na velocidade maisbaixa possvel para se obter a melhor performancede frenagem no solo

Durante a decolagem, em ajuste adequado para

produzir a melhor combinao de sustentao(mxima) e arrasto (mnimo), permitindo que aaeronave percorra a menor distncia no solo antesde atin ir a velocidade de descola em.

Comando:Pode ser hidrulico, eltrico ou mecnico, comandado na cabina do piloto.


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286


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Tipos de FlapsExistem quatro tipos de flap que soutilizados na aeronaves:

Simples


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Simples, Ventral, Fenda e F o w l e r .

O flap que proporciona o maior aumentono coeficiente de sustentao o f o w l e r , ele desloca-se para trs e para baixo,aumentando alm da curvatura, a rea do


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Simples


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Fenda


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Ventral


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Fowler


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Three slotted flaps

Spoilers Air-brakes

Slats
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Win ti

Low Speed Aileron

High Speed Aileron

Slats Three slotted flap

Spoilers

P P i A l
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Prova para Prxima Aula

Inicio Helicpteros


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Flap simples

Flap c/ fenda

Flap ventral


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So aeronaves que asseguram suasustentao atravs de um rotor sochamadas de giroavies e existem trs

tipos:


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p

AUTOGIRO GIRDINO HELICPTERO

Autogiro: o rotor montado livre em umeixo vertical e colocado em rotao pelaao do vento relativo. Esta anv no pode

voar verticalmente nem manter um vopairado


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pairado.

Girdino: O rotor desta anv acionadopor um motor , assegurando a sustentao.

A translao conseguida por umpropulsor; esta anv pode executar o vo


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p p ; pvertical.

Helicptero: So aquelas anvs de asasrotativas cujo rotor assegura,simultaneamente, a sustentao e a

translao.


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Aerodinmica de asas rotativas

Fora Centrfuga : uma fora que tende a

expulsar um corpo para fora quando em ummovimento circular com acelerao.


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p p p qmovimento circular com acelerao. aplicada no Centro de Gravidade (CG) de um

corpo.Fora de Sustentao : o vetor soma de

todas as foras aerodinmicas que atuam noperfil. Ele pode ser decomposto em duascomponentes : sustentao e arrasto.

Fora Peso : a fora resultante da atraoque a Terra exerce sobre os corpos.

Centro de presso : ponto em que aresultante aerodinmica aplicada.


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p p qresultante aerodinmica aplicada.

ngulo de ataque de um perfil: o nguloentre o vento relativo e a corda do perfil.

ngulo de ataque do rotor: o nguloentre o vento relativo e o plano de rotao dorotor.

Sustentao de deslocamento : acombinao do vento relativo que surge com odeslocamento da anv e o vento relativo dasps do rotor. Isto se traduz numa sustentaoextra que comea a se efetivar em torno de


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q 15kts ('nautical miles )Efeito Coriolis: o movimento de avano erecuo das ps que se manifesta mais naforma de esforo que movimento. Nos rotoresarticulados so absorvidos pelosamortecedores de avano e recuo nos demais absorvido pela prpria estrutura da p.

Toro das ps: as ps so torcidas em tornodo seu eixo longitudinal de maneira que o ngulode incidncia seja grande na raiz e menor naponta da p.


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Dissimetria de sustentao : umasustentao desigual na rea do disco rotor. criada pelo vo com deslocamento ou pela aodo vento. Os dois meios primrios de igualar asustentao nos avanos e recuos das ps so:

l d d l


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Variao alternada do passo cclico Batimento das ps.

Passo cclico alternado: o cclico frentediminui o ngulo de passo na p que avana (A)e aumentava o ngulo de passo na p querecua (B). Isto possibilita um meio de controledo helicptero, alm de ajudar na compensaoda dissimetria de sustentao em vo frente


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da dissimetria de sustentao em vo frente.

Batimento: A p que avana desenvolvemais sustentao que a p que recua, estasustentao aumentada faz com que a p bata

para cima. O movimento para cima diminui ongulo de ataque da p, o qual, por sua vez,


319/507

g q p , q , p ,diminui a quantidade de sustentao

desenvolvido. Se um aeroflio com ngulo deataque positivo se movimenta rapidamente paracima, a direo do vento relativo muda. Ao invs

de atingir o aeroflio em linha reta, agora vindode cima d ao aeroflio um ngulo de ataquemenor.


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Precesso giroscpica: Quando uma fora seaplica em um disco rotativo, o efeito desta foraacontece 90 aps o ponto de aplicao e nadireo de rotao. Quando se olha ohelicptero de lado, um movimento cclico frente produz o ngulo de passo mnimo noponto B e o mximo no ponto D O


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ponto B, e o mximo no ponto D. Odeslocamento mximo do disco ou p ocorre no

ponto B e D.

Rigidez Giroscpica : propriedade de todamassa giratria em que o eixo tende apermanecer perpendicular ao plano de rotao.ex: roda de bicicleta .Efeito cone: o enflexamento das ps,resultante dos efeitos combinados das foras


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resultante dos efeitos combinados das forascentrifuga e de sustentao.

Tende a aumentar em atitude de cabrada ousempre que puxarmos G, agravada se anvestiver com muito peso. Tem a tendncia dediminuir com o aumento da RPM das ps,aumento da fora centrifuga.Tende a aumentarquando a anv operada com rotaes abaixodos mnimos especificados pelo fabricante.

Classificao dos rotores

Rotores simples,


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p Rotores coaxial,

Rotores lado a lado e

Rotores em tandem.

Rotores simplesSo aqueles que possuem um rotor principal eum rotor de cauda, atualmente os mais usados.


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Rotores coaxiais So os rotores que esto montados sobrepostos, um sobre o outro, e giram em sentidocontrario.


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Rotores lado a ladoSo os rotores que esto montados sobre acabine e tem, geralmente, uma inclinao de 45para os lados. E giram tambm em sentidosopostos um com o outro.


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Rotores lado a ladoOs rotores lado a lado podem ser entrelaadosou no.


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Rotores em tandemSo os rotores que esto dispostos na anv daseguinte forma: um est na parte frontal e o outrona traseira da fuselagem, sendo os dois domesmo dimetro e esto instalados em alturasdif t b f l g


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diferentes sobre a fuselagem.

Tipos de rotores

Rotores Rgidos,


329/507

Rotores semi-rgidos e

Rotores articulados.


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Movimento de mudana de passo


331/507

Movimento de batimento


332/507

Movimento de avano e recuo


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Rotores rgidosSo todos aqueles rotores que possuemsomente o movimento de mudana de passo,

isto , a p do rotor se movimenta em torno doseu eixo longitudinal.


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Rotores semi-rgidosSo aqueles rotores que executam osmovimentos de mudana de passo e batimento,isto , alem da p girar em torno do seu eixolongitudinal ela tambm se movimenta em torno


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longitudinal ela tambm se movimenta em tornodo seu eixo lateral. Em algumas anvs estemovimento se d no conjunto por completo, omovimento do disco do rotor como umagangorra.


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Rotores articuladosSo aqueles rotores que tem trs tipos demovimento, o de mudana de passo, o debatimento e avano e recuo da p, isto , almdos outros j mencionados temos o movimento


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dos outros j mencionados temos o movimentoda p em torno do seu eixo vertical, a p vai afrente e atrs ,ela se movimentahorizontalmente.So necessrias 03 ps no mnimo para formarum rotor articulado.

e


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.

Amortecedor(damper)


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Funo dos rotoresPrincipal: O rotor principal responsvel pelasustentao , propulso e pilotagem. Podemser de duas at sete ps.Cauda: O rotor de cauda o responsvel pelo


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efeito anti-torque, que a tendncia dafuselagem em girar no sentido contrario ao rotorprincipal. chamado de anti-torque por que aocomandar o coletivo aumentando o passo dasps do M/R teremos um aumento no arrastoproduzido pelo M/R e a fuselagem vai tender agirar no sentido oposto, sendo ento restringidopelo rotor de cauda.

Eixos imaginrios das ps

Eixo longitudinal: mudana de passo,


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Eixo vertical: movimento de avano e recuo,

Eixo lateral: movimento de batimento.

Caixas de transmisso

Caixa de transmisso principal,


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Caixa de transmisso intermediaria e

Caixa de transmisso traseira (cx de 90).

Caixa de transmisso principalA recebe o movimento vindo do motor e otransforma de movimento horizontal do motor para

um movimento vertical direcionado ao rotor principalA transmisso reduz a rotao de sada do motor


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para uma rotao ideal para melhor trao do rotorprincipal. lubrificada internamente por sistema prprio delubrificao e junto a ela tambm esto acoplados ogerador principal, bomba hidrulica, tacos geradorde rotao do rotor e uma sada para acionamentodo rotor de cauda.

Nela esta instalada a roda livre , que ocomponente responsvel por proporcionar aauto-rotao que o desacoplamento da

transmisso principal com o motor em caso defalha do mesmo, proporcionando ao piloto


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p p pexecutar a manobra ainda com recursos

disponveis para o vo at o solo. Isto conseguido porque aproveitamos a inrcia dorotor que ora estava mandando o fluxo de ar de

cima para baixo, agora invertendo o sentido,mantendo-se funcionando pelo ar que passa debaixo para cima.

Eixo de acoplamento motor/transmisso


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Caixa superior Planetrio superior (324 RPM)

Caixa dos planetrios Planetrio inferior (1000RPM)

Ei ti l


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Eixo vertical Engrenagem horizontal helicoidal(3087 RPM) Gerador principal

(6600 RPM) Caixa principal

Engrenagem espora

Pinho de entrada (6600RPM)

Engrenagem dedesvioEixo de acionamento

rotor de cauda (4300RPM)

Bomba de leode lubrificao ( 4150 RPM)

Caixa suporte

Manga acionadora

da bomba hidrulicae gerador do tacmetro

Caixa de acessrios

4300 RPM

Roda livre


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Caixa de transmisso intermediariaEsta caixa tem a funo de mudar a inclinao

do eixo do rotor de cauda em ngulosespecficos de acordo com anv que ela estiver


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montada.

Ela em algumas anvs tem a funo de reduzirrotao.Nem todas anvs tem esta caixa fazendo partedo conjunto de transmisso .


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Caixa de transmisso traseiraEsta caixa tem a importante funo de mudar

em 90 o ngulo de rotao do eixo deacionamento do rotor de cauda.


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Ela tambm reduz a rotao do eixo para o rotor

de acordo com o projeto da anv.

Eixo do rotorde cauda


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Coupling do eixoDo rotor de cauda

e


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Comandos de vo

Coletivo ,


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Cclico e

Pedais.

ColetivoO comando coletivo o comando primrio dealtura e secundrio de velocidade , ele atua namudana de passo da ps do rotor principal. Asps mudam de ngulo todas ao mesmo tempo eem propores iguais.


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em propores iguais.Nas anvs com motor a pisto no coletivo quefica a manete de acelerao (baixa o coletivodiminui a acelerao e vise versa ).Anvs com motor a reao a manete deacelerao tambm fica no coletivo, porm arotao controlada por meio decompensadores automticos instalado nocontrolador de combustvel.


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CclicoO comando cclico o comando primrio develocidade e secundrio de altura.

Ele atua no passo das ps do rotor principalcom a mudana de ngulo em propores


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diferentes ao redor do disco do rotor.

Esta diferena no ngulo das ps no discocausa o batimento do rotor fazendo com queanv se desloque conforme o seu movimento.

No comando cclico a anv gira em torno de seueixo longitudinal e lateral.


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PedaisOs pedais so o comando de mudana dengulo das ps do rotor de cauda, funcionando

como um leme de direo. As ps do rotor de cauda mudam o passo


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igualmente.

No comando dos pedais a anv gira em torno doseu eixo vertical. Atravs deles que a anv faz o movimento de

guinada.O rotor de cauda o responsvel por anular otorque de reao do rotor principal.


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Peso e balanceamento: a maioria doshelicpteros tem o C.G. mais restrito que osavies. Em alguns casos o passeio do C.G est

dentro de 03 (trs ) polegadas. A localizao e ocomprimento exato do passeio do C.G.


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p pdeterminado para cada helicptero.Normalmente fica prximo a transmissoprincipal, ou de um centride em caso de umsistema de rotor duplo.


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Se voar sobre humanoPairar divino


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Profissionalismo e acidente noocupam o mesmo lugar

Aula auxiliar


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Aula auxiliar

FORAS QUE ATUAM SOBREUM HELICPTERO.

Uma das diferenas entre um helicpteroe uma aeronave de asas fixas a principalfonte de sustentao.

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A aeronave de asa fixa deduz sua sustentaoda superfcie de um aeroflio fixo, enquanto umhelicptero deriva sustentao de um aerofliorotativo, denominado rotor.


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Decolagem

O passo aumentado, lentamenteatravs do comando coletivo at


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atravs do comando coletivo , at

que o helicptero levante.


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Vo Pairado e Translao (Taxi)

O helicptero naturalmenteinstvel, caso no haja controleefetivo atravs do manche


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efetivo, atravs do manche

(comando cclico), a aeronaveentra rapidamente em movimentode oscilao divergente.


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Regimes Max. E Min.Regime MximoExcesso de velocidade do motor eresistncia aos esforos centrfugos do


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rotor.

Regime MinmoPotncia do motor insuficiente, perda desustentao e controle, anlogo perda develocidade em um avio.

Subida e Vo em Cruzeiro

O helicptero ganha velocidadecom a inclinao do rotor para


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com a inclinao do rotor para

frente, o helicptero adquirecomportamento semelhante auma aeronave de asas fixas.

Descida

Pode ser feita com o motor cortado ouem marcha lenta. Graas ao


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mecanismo de roda livre, o rotor podegirar em regime superior ao do motor. A entrada em autorotao a manobraque permite o pouso em caso de panedo motor.

AEROFLIO

Qualquer superfcie projetadapara produzir sustentao e/ou


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para produzir sustentao e/ou

trao quando o ar passa atravsdeste.

CORDA

Linha reta imaginria entre obordo de ataque e o bordo de


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bordo de ataque e o bordo de

fuga de um aeroflio.

VENTO RELATIVO

o resultado do movimento de umaeroflio atravs do ar, domovimento do ar passando pelo


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movimento do ar passando pelo

aeroflio ou uma combinao dosdois. O vento relativo sempreoposto direo do movimento doaeroflio.

NGULO DE ATAQUE


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PRECISO GIROSCPICA Quando em rotao, o rotor principal do

helicptero atua como um giroscpio e,como tal, esta sujeito s leis naturais deefeito giroscpico. Dessas leis, a mais


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efeito giroscpico. Dessas leis, a maisimportante que afeta a operao dohelicptero a precesso efeitogiroscpica. Em considerao a esteassunto, pense no rotor principal como umdisco slido ao invs de ps de rotorindividuais.

As aeronaves so classificadas de asa fixaou de asa rotativa. A palavra helicptero vem de uma palavragrega, significando "asa rotativa".


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Durante qualquer tipo de vo horizontal ouvertical, existem quatro foras atuando nasustentao, no empuxo, no peso e no arrastodo helicptero.Durante vo pairado, numa condio "semvento", o plano desenvolvido horizontal, isto


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vento , o plano desenvolvido horizontal, isto, paralelo ao solo. Sustentao e empuxoagem em linha reta para cima; peso e arrastoagem retos para baixo. A soma das foras de sustentao e deempuxo tem que igualar a soma das foras dopeso e empuxo, de forma a fazer o helicptero


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Durante o vo vertical, numa condio "semvento", as foras de sustentao e empuxoagem ambos verticalmente para cima. Peso earrasto agem, ambos verticalmente, para baixo.

Quando sustentao e empuxo se igualam ao


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Quando sustentao e empuxo se igualam ao

peso e arrasto, o helicptero paira; se asustentao e o empuxo so menores quepeso e arrasto, o helicptero desceverticalmente; sesustentao e empuxo so maiores que peso earrasto, o helicptero sobe verticalmente.

Em vos para frente, o plano desenvolvido inclinado para frente, dessa forma inclinando afora sustentao-empuxo para frente.Essa fora resultante sustentao empuxo

pode ser decomposta em duas componentes(sustentao atuando verticalmente, e empuxot d h i t l t di d )


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atuando horizontalmente na direo do vo).

Em vo reto e nivelado, vo para frentedesacelerado, a sustentao se iguala ao peso,e o empuxo se iguala ao arrasto (vo reto enivelado o vo com proa e altitudeconstantes).Se sustentao exceder o peso, o helicptero


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p psobe; se a sustentao for menor que o peso o

helicptero desce.

No vo para trs, o plano desenvolvido inclinado para trs, inclinando o vetorsustentao-empuxo, lateralmente.

O componente do empuxo para trs, e ocomponente arrasto, para frente, exatamente


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p , p ,oposto ao vo para frente.

O componente de sustentao reto paracima, e o do peso, reto para baixo.

TORQUE.Quando o motor desenvolve fora suficientepara levantar do solo o helicptero, surge oprincipal problema, ao perder o contato com osolo, surge uma fora que tende a girar afuselagem em direo oposta ao sentido de

d i i l

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rotao do rotor principal.

Este efeito conhecido como TORQUE. A soluo clssica um pequeno rotor decauda para empurrar a fuselagem na direooposta a fora de torque.

Rotor de Cauda.O rotor de cauda tem uma funo muitoimportante, quando movimentamos o rotorprincipal com um motor, o rotor ao ser acionadocausa uma reao, que far toda a estrutura dohelicptero girar em sentido contrrio


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helicptero girar em sentido contrrio.

Este fenmeno conhecido como REAODE TORQUE


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Efeitos Giroscpicos.


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O Efeito Giroscpico responsvel peladefasagem de 90 entre a ao e o seu efeito norotor principal.

Pedais na cabine de comando permitem aopiloto aumentar ou diminuir o empuxo no rotorde cauda, como necessrio, para neutralizar oefeito de torque.

A p com o ngulo de ataque aumentado


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p co o gu o de ataque au e tado

tende a subir; a p com o ngulo de ataquediminudo tende a abaixar.

O comando coletivo muda o ngulo de ataquenas duas ps simultaneamente.

O coletivo permite que voc mude o ngulo deataque do rotor principal nas duas pssimultaneamente.O comando cclico inclina o conjunto do pratooscilante para que o ngulo de ataque de umlado do helicptero seja maior do que o do

l d d


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outro lado, desta maneira.O cclico muda o ngulo de ataque das ps dorotor principal de forma desigual, inclinando oconjunto do prato oscilante.Em um lado do helicptero o ngulo de ataque(a elevao) maior.


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TIPOS DE ROTORES DE CAUDA.


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ROTOR CONVENCIONAL.


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ROTOR DO TIPO *RING GUARD*


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Fenestron


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ROTOR DE CAUDA CARENADO, EVITA OARRASTO E A DISSEMETRIA

Assimetria de sustentao. A assimetria de sustentao criada pelovo horizontal ou vento, durante o vo pairado,

e a diferena entre a sustentao existenteentre a metade da p avanada da rea dodisco e a metade da p retrada.

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Quando pairando numa condio sem vento, avelocidade do vento relativo nas pontas dasps, e em qualquer ponto especfico ao longo

da p, a mesma atravs do planodesenvolvido

Formao de cones. A formao de cone (figura 13-41) umaespcie de dobramento das ps para cima,

causada pela combinao das foras desustentao e centrfuga.

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A formao de cone resulta em umarqueamento das ps em um rotor semi-rgido;em um rotor articulado, as ps assumem um

ngulo para cima, atravs do movimento aoredor da articulao.

Quando realizada uma decolagem vertical,duas grandes foras esto agindo ao mesmotempo.

A fora centrfuga atuando perpendicularmenteao mastro do rotor e a fora de sustentao,atuando paralelamente ao mastro.


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Efeito solo.Quando um helicptero est num vo pairado,prximo ao solo, as ps do rotor afastam o ar

descendente atravs do disco, com velocidadesuperior quela com que ele capaz deescapar debaixo do helicptero.

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Isso produz um denso colcho de ar entre osolo e o helicptero (figura 13-42).


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Esse colcho de ar mais denso chamado de efeito solo e ajuda nasustentao do helicptero durante o vopairado.

Ele geralmente efetivo a uma altura de


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aproximadamente metade do dimetro dodisco do rotor.

A aproximadamente 3 a 5 milhas por horaem relao ao solo, o helicptero deixa ocolcho.

Auto-rotao. Auto-rotao o termo usado para a condiode vo durante o qual no h fornecimento depotncia do motor, e o rotor principal acionado apenas pela ao do vento relativo.

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A transmisso do helicptero ou trem depotncia projetado, de forma que o motor,quando para, automaticamente desengajadodo sistema do rotor principal, para permitir queeste gire livremente na sua direo original.

Auto-rotaes verticais.

Quando a potncia do motor est sendosuprida para o rotor principal, o fluxo de ar para baixo, atravs do rotor.

Quando a potncia do motor no est sendosuprida para o rotor principal ou seja quando o


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suprida para o rotor principal, ou seja, quando o

helicptero est em auto-rotao, o fluxo de ardo rotor para cima.

esse fluxo de ar para cima que faz com que orotor continue girando aps a falha do motor.

A parte da p do rotor que produz as foras,que fazem com que o rotor gire, quando omotor no est mais suprindo potncia para o

rotor, aquela entre aproximadamente 25% e70% do raio, a partir do centro.


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Essa parte freqentemente chamada de"regio de acionamento ou de auto-rotao".

Foras aerodinmicas, ao longo dessa parte dap, tendem a aumentar a rotao delas.

Vo para frente em auto-rotao.

Essas regies so deslocadas atravs do discodo rotor para a esquerda

A R.P.M. do rotor estabiliza quando as forasauto-rotativas (empuxo) da "regio depropulso" e as foras auto-rotativas (arrasto)da "regio acionada" e a "regio de estol" so


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da "regio acionada" e a "regio de estol" soiguais.

Permite que o piloto faa um pouso de

emergncia em lugar definido, com pouca ounenhuma rolagem ou derrapagem.

Eixos de vo do helicptero .So trs eixos de vo (figura 13-43):

(1) Vertical,

(2) L i di l

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(2) Longitudinal e

(3) Lateral.


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Eixo Vertical; O movimento em torno do eixo

vertical produz guinada, uma oscilao do nariz(ou mudana de direo) para a direita ou paraa esquerda.

Isso controlado pelo pedal.


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Eixo Longitudinal; O movimento em torno doeixo longitudinal chamado de rolagem.

Esse movimento efetuado movimentando-seo controle cclico de passo para a direta oupara a esquerda.


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O controle cclico de passo similar ao manchede uma aeronave convencional.


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Eixo Lateral; O movimento em torno do eixolateral produz o levantamento ou abaixamentodo nariz.

Esse movimento conseguido atravs docontrole cclico de passo, para frente ou paratrs.


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O controle de passo coletivo (figura 13-45)varia a sustentao do rotor principal,aumentando ou diminuindo o passo de todasas

ps ao mesmo tempo.

Levantando o controle de passo coletivo,

aumenta o passo das ps, aumentando dessaforma a sustentao. Abaixando o controle, diminui o passo das ps,provocando uma perda de sustentao.


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AERODINMICA DEALTA VELOCIDADE

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ALTA VELOCIDADE

Conceitos gerais de padrode fluxo supersnico .

Se a asa estiver se deslocando a baixa

velocidade do som , as perturbaes serotransmitidas e estendidas indefinidamente emtodas as direes.


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VelocidadeO voo em velocidade supersnica gera

mais poluio sonora devido onda dechoque. Isto limita os voos supersnicos areas de baixssima ou nenhuma
http://pt.wikipedia.org/wiki/Polui%C3%A7%C3%A3o_sonorahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Onda_de_choquehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Onda_de_choquehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Densidade_populacionalhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Onda_de_choquehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Onda_de_choquehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Polui%C3%A7%C3%A3o_sonora


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densidade populacional. Quando passamnuma rea de maior densidadepopulacional, os avies supersnicos soobrigados a voar em velocidadesubsnica .

Se a asa estiver deslocando com velocidadeacima da velocidade do som, o fluxo de ar frente da asa no sofrer influncia do campode presso da asa, uma vez que asperturbaes no podem se propagar maisrpido que a velocidade de vo, que seaproxima da velocidade do som
http://pt.wikipedia.org/wiki/Densidade_populacionalhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Velocidade_subs%C3%B3nicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Velocidade_subs%C3%B3nicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Velocidade

Aula Aerodinamica 1 fase

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