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CONHECIMENTOS GERAIS CONHECIMENTOS GERAIS DE AERONAVES - CGADE AERONAVES - CGA
Vinícius Roggério da RochaVinícius Roggério da Rocha
MonolitoNimbus.com.br/ComissarioNerdMonolitoNimbus.com.br/ComissarioNerd
AerodinâmicaAerodinâmica
• Parte da Física que estuda o movimento Parte da Física que estuda o movimento de fluidos gasosos e as forças envolvidasde fluidos gasosos e as forças envolvidas
• Superfície aerodinâmica: oferece Superfície aerodinâmica: oferece pequena resistência ao avançopequena resistência ao avanço
Como voar?Como voar?• Aeronave: aparelho manobrável em voo, que Aeronave: aparelho manobrável em voo, que
possa sustentar-se e circular no espaço aéreo possa sustentar-se e circular no espaço aéreo mediante reações aerodinâmicasmediante reações aerodinâmicas
AeróstatoAeróstato AeródinoAeródino
Princípio de Arquimedes (Empuxo)
Princípio de Bernoulli / 3ª Lei de Newton
Mais leve que o ar Mais pesado que o ar
Balão, dirigível Helicóptero, planador, avião
O avião e suas partes
FuselagemFuselagem
EmpenagemEmpenagem
Trem de pousoTrem de pouso
Grupo Grupo moto-moto-propulsorpropulsor
AsaAsa
FuselagemFuselagem
• Onde são fixadas as asas e a empenagem e contém outros sistemas; onde se alojam tripulantes, passageiros e carga
• Tipos: tubular, monocoque e semi-monocoque
• Classificação quanto ao número de lugares: monoplace, biplace, triplace, multiplace
FuselagemFuselagem
Aero boero
• Estrutura tubular: formadas por tubos de aço
FuselagemFuselagem
Cessna 150
• Estrutura monocoque: constituída de anéis (cavernas) dispostos longitudinalmente e revestimento externo de alumínio
FuselagemFuselagem
Boeing 737
• Estrutura semi-monocoque: composta de anéis, longarinas (vigas) e revestimento externo
• Reunião das estruturas anteriores (mais utilizada)
FuselagemFuselagem
• Tipos de fuselagem com relação ao número de lugares:
- monoplace (mono = 1)- biplace (bi = 2)- triplace (tri = 3)- multiplace (multi = vários)
FuselagemFuselagem
• Monoplace
Impala
FuselagemFuselagem
• Biplace
Super Tucano
FuselagemFuselagem
• Triplace
Aero boero
FuselagemFuselagem
• Multiplace
EMB 120 Brasília
EmpenagemEmpenagem• Conjunto de componentes
na cauda de um avião• Divide-se em quatro
partes:- Estabilizador vertical- Leme de direção (Leme)- Estabilizador horizontal- Leme de profundidade (Profundor)
• Tipos: convencional (estabilizador horizontal abaixo do vertical) e em T (o contrário)
DC-3
Trem de pousoTrem de pouso
• Principal integrante do sistema de pouso, servindo para amortecimento e deslocamento em solo
• Superfície de decolagem/pouso: litoplano (sólida/pistas), hidroplano (líquidos) ou anfíbio (ambas)
• Classificação quanto à posição: convencionais, triciclos, hidroaviões
• Classificação quanto ao recolhimento: fixo, retrátil, escamoteável
Trem de pousoTrem de pouso
Piper PA-18
• Convencionais: roda direcional (bequilha) atrás do trem de pouso principal
Trem de pousoTrem de pouso
• Triciclo: roda direcional à frente do trem de pouso principal
EMB 110 Bandeirante
Trem de pousoTrem de pouso
• Hidroavião
H-4 Hercules
Trem de pousoTrem de pouso
• Fixo: não recolhe
EMB 712 Tupi
Trem de pousoTrem de pouso
• Retrátil: recolhe parcialmente
Cessna 172RG
Trem de pousoTrem de pouso
• Escamoteável: recolhe totalmente
Boeing 747
Trem de pousoTrem de pouso
Ponta do pedal aciona freio
AsaAsa
• Componente estrutural responsável por produzir a sustentação necessária ao voo
• Podem também alojar trem de pouso, tanque de combustível e motores
• Classifica-se quanto ao número de planos de asa: monoplano, biplano, triplano, quadriplano, multiplano
• Classifica-se quanto à posição da asa: asa baixa, asa média, asa alta, parassol
• Classifica-se quanto à fixação: cantilever e semi-cantilever
• (Nomenclatura específica)
AsaAsa
• Monoplano: 1 plano de asas
Fokker 100
Lockheed L-188 Electra
AsaAsa
• Biplano: dois planos de asas
Boeing Stearman
AsaAsa
• Triplano: três planos de asas
Fokker Dr. 1
AsaAsa
• Quadriplano: quatro planos de asas
Supermarine Nighthawk (Pemberton-Billing P.B.31E)
AsaAsa
• Multiplano: mais de quatro planos de asas
AsaAsa
• Asa baixa: fixada sob a fuselagem
Embraer ERJ-145
AsaAsa
• Asa média: fixada no meio da fuselagem
De Havilland DH.100 Vampire
AsaAsa
• Asa alta: fixada sobre a fuselagem
Hércules C-130
AsaAsa
• Asa parassol: fixada fora da fuselagem
Heat Parasol
AsaAsa
• Cantilever: asas fixadas diretamente à fuselagem (porcas/parafusos)
Gulfstream G650
AsaAsa
• Semi-cantilever: asas fixadas à fuselagem através de montantes ou estais (suportes externos)
Paulistinha P-56
AsaAsa
Diedro positivoDiedro positivo Diedro negativoDiedro negativo
• Diedro: ângulo formado entre o plano Diedro: ângulo formado entre o plano das asas e o eixo transversal do aviãodas asas e o eixo transversal do avião
AsaAsa
Enflechamento positivoEnflechamento positivo Enflechamento negativoEnflechamento negativo
• Enflechamento: ângulo formado entre o Enflechamento: ângulo formado entre o eixo transversal e a linha do bordo de eixo transversal e a linha do bordo de ataqueataque
AsaAsa
• Enflechamento variável
Mirage G8 (abaixo) e G4 (acima)
Asa - nomenclaturaAsa - nomenclatura
Bordo de ataqueBordo de ataque
ExtradorsoExtradorso
Bordo de fugaBordo de fugaIntradorsoIntradorso
Linha de curvatura médiaLinha de curvatura média
CordaCorda
Corda = Linha reta que une os bordos de ataque e de fugaEnvergadura = Linha de uma ponta de asa a outra
Asa - nomenclaturaAsa - nomenclatura
Raiz da asaRaiz da asa
Ponta da asaPonta da asasuporta esforços de tração
dá formato aerodinâmico
estruturas principais
suporta esforços de compressão
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Motores produzem a tração, jogando o ar para trás e impulsionando o avião para frente
• Tipo: convencional (motor a pistão e hélice), turbo-hélice, turbo-jato, turbo-fan (motores a reação - turbina)
• Classificação quanto ao número de motores: monomotor, bimotor, trimotor, quadrimotor, multimotor
• (Hélice e sistema reverso)
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsormotor a reação: Pratt whitney j58 (turbina)
motor a pistão:Lycoming O-540 (Aero Boero)
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Esquema de funcionamento do motor
motor a reação: turbina
motor a pistão: convencional
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Motor convencional (a pistão): usa gasolina de aviação (AVGAS)
Cirrus SR22
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Turbo-jato: motor a reação cuja força impulsora é dada pelos gases de escapamento
• Usa querosene de aviação (transparente)
Sukhoi T-50
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Turbo-hélice: turbo-jato com hélice + redutor de velocidade (maior tração a baixas velocidades)
• Usa querosene de aviação
ATR 72-600
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Turbo-fan: turbo-hélice onde as hélices foram substituídas por pás de menor diâmetro, cobertas por uma carenagem (maior economia e menor ruído – mais utilizado em aviões modernos)
• Usa querosene de aviação
Bombardier CRJ-900
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Monomotor: 1 motor
Ipanema
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Bimotor: 2 motores
Airbus A320
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Trimotor: 3 motores
McDonnell Douglas DC-10
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Quadrimotor: 4 motores
Airbus A380
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
Antonov An-225
• Multimotor: mais de quatro motores
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Hélice – aerofólio rotativo que produz força de tração (rotação faz com que perfil forme ângulo de ataque com vento relativo)
• Embandeiramento da hélice: posição das pás produzindo mínimo de arrasto (alinhadas com vento relativo) – motor inoperante
Grupo moto-propulsorGrupo moto-propulsor
• Sistema reverso - jogar o ar para frente para frear o avião• Turbo-hélices: hélices mudam ângulo de rotação• Motores a jato: superfícies defletoras impedem que ar saia
pelo bocal de descarga e é mandado para frente
Outros sistemas
• Hidráulico
• Combustível
• Lubrificação
• Resfriamento
• Elétrico
• Proteção contra fogo
• Degelo e antigelo
• Pressurização
• Pneumático
• Iluminação
Sistema elétrico
• Principais utilizações: ignição dos motores, iluminação, comunicação, acionamento de mecanismos...
• Fontes de eletricidade: geradores transformam energia mecânica em energia elétrica (dínamo e alternador)
• APU (Auxiliar Power Unit): pequena turbina instalada na empenagem de grandes aviões
• GPU (Ground Power Unit): gerador em solo
GPU
APU
Sistemas pneumáticos
• Proporcionar condições atmosféricas equivalente aos valores médios encontrados mais próximo à superfície
Valores aproximadosAtmosfera fora do avião
Atmosfera dentro do avião
Altitude 34 a 42 mil pés 6 a 8 mil pés*
Pressão 220 mmHg 560 mmHg
Pp Oxigênio 45 mmHg 115 mmHg
Temperatura -40 -50°C 13 a 14°C
Umidade relativa 5 a 10% 30 a 40%
* Regulada para ser equivalente à essa altitude
Sistemas pneumáticos
• Pressurização: envio do ar do motor sob pressão para dentro da fuselagem (tipo “panela de pressão”, pois pressão atmosférica é menor)
• “Aliviar” a pressão para ficar no limite: válvulas out flow (tipo “válvulas da panela de pressão”)
• Caso falhem, existem as válvulas de segurança (safety relief valves)
14 bis(Santos Dumont)
Wright flyer 1 (irmãos Wright)