quarta-feira, 13 de maio de 2020

Instrumentação Básica de Voo

Hoje o G3 vai abordar mais um tema geral da aviação, destacando o seu uso Militar.

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G3

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Introdução

Para a execução de um vôo seguro, tanto em airlines quanto em aviões militares é necessário uma série de equipamentos básicos para a navegação e para manter o piloto alerta sobre a condição mecânica da aeronave, sobretudo do motor.

Deve-se iniciar com um entendimento dos seis instrumentos mais básicos de todos, chamados de Six Pack. São eles: altímetro, velocímetro, bússola, variômetro, indicador de curva e derrapagem (roll e Yaw) e o indicador horizonte artificial. Como uma vez disse o General Chuck Yaeger: "Se você não sabe pra que isso serve você não deveria estar voando"

Vale notar antes de se explicar cada um dos instrumentos que há uma "linguagem de cores", onde cada cor indica um procedimento ou alerta específico que deve ser seguido pelos pilotos para assegurar o máximo de segurança durante o vôo. São eles:

•Arco vermelho - operação proibida;

•Arco verde - operação normal;

•Arco amarelo - operação indesejável pode existir perigo (usado em emergência);

•Arco azul - operação em regime econômico;

•Arco branco - operação normal com alguma característica especial (exemplo: no velocímetro a faixa de operação com o flape atuado);

•As linhas curtas radiais (azuis) são usadas para indicar uma condição específica (exemplos:no velocímetro a melhor razão de subida monomotor ou o limite de operação econômica com a mistura de combustível na situação empobrecida, porém de segurança, sem prejuízo na sustentação do avião);

•As linhas curtas radiais (vermelhas) são usadas para indicar os limites mínimos e máximos de funcionamento.

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instrumentos no painel (note o Six Pack na esquerda)

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Funcionamento

Altímetro

O Altímetro, como o nome diz indica sua altitude atual. A medição de altitude é feita, na maioria das vezes a partir do sistema de tubo de Pitot, uma pequena entrada de ar similar a uma agulha, que em caças geralmente fica na parte frontal do avião próximo ao nariz ou as vezes na ponta do nariz, ligado a todo um sistema interno extremamente complicado (que sozinho renderia um Blog inteiro) para fazer a medição que é feita com base na pressão do ar atmosférico e em sua temperatura para determinar a altitude atual. Obviamente é necessário fazer as correções de temperatura e pressão de acordo com sua posição geográfica, para evitar erros durante o vôo.

Em uso militar é extremamente importante para definir um limite máximo ou mínimo de altitude para que caças ou bombardeiros possam fazer uma movimentação estratégica, seja atacando por baixa altitude, evitando radares e defesas Anti aéreas ou indo bastante alto em um bombardeio evitando ser abatido por um míssil terra ar

Velocímetro

O velocímetro indica a velocidade atual com que o vento passa na asa da aeronave, ou a velocidade na qual a aeronave corta o vento. Há dois tipos de velocidades a serem considerados: velocidade ideal e velocidade verdadeira. A velocidade ideal é a que aparece no indicador do velocímetro sem contar com as correções de erros necessárias para se realizar uma medição precisa, que é igual a velocidade verdadeira em . A velocidade verdadeira é a velocidade ideal corrigida com as variações de pressão e temperatura. Ao realizar as correções a velocidade se torna absoluta, que é a velocidade real a qual o avião está se deslocando em relação a terra.

Em uso Militar, o velocímetro é utilizado para determinar a velocidade absoluta do avião, que assume grande importância durante os voos de cruzeiro, sobretudo quando se trata de uma missão de Tiro e Bombardeio, na qual há necessidade de que o tempo necessário para se atingir o objetivo seja determinado com precisão.

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cockpit do F-18C

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Bússola

A Bússola aeronáutica funciona igual a bússola de mão, exceto que a de mão possui uma agulha que gira sobre um plano de 360 graus, já a aeronáutica consiste em uma caixa com um líquido, contendo uma rosa dos ventos, com um sistema de 2 agulhas magnetizadas, suspensas num suporte, de modo que se alinhem livremente por si, com o meridiano do campo magnético da terra. As indicações do limbo e o marcador de referência, ou linha de fé, são visíveis através do vidro. Uma câmara de expansão e contração tem a finalidade de prever quanto à expansão e contração do líquido resultante das mudanças de altitude e temperatura. O líquido também amortece as oscilações do limbo. Um sistema de iluminação é colocado na bússola. Cada uma das direções cardeais, Norte (N), Sul (S), Leste (E) e Oeste (W), estão designadas pelas letras iniciais.

A Bússola aeronáutica é importante quando se necessita saber seu vetor no campo de batalha, entretanto o vetor pode variar de acordo com o referencial, por exemplo: digamos que você esteja voando para 090 (leste) e o AWACS avisa que há um caça a 180 graus da SUA posição e se aproximando rapidamente. Isso quer dizer que o alvo está no vetor 270 (Oeste) e não 180 (sul), pois ele está a 180 graus da sua posição e do seu vetor atual.

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Bússola aeronáutica

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Variômetro

O variômetro, também é chamado de:

• Indicador de velocidade vertical (VSI)

• Indicador de razão de subida e descida;

• Indicador de regime ascensional

• Climb.

Tem por finalidade indicar se a aeronave está subindo, ou em voo nivelado. O funcionamento deste instrumento está baseado no princípio de que à "medida que a altitude aumenta, a pressão atmosférica diminui". Basicamente, o mecanismo consiste de uma fenda calibrada, uma cápsula e um eixo de atuação que transmite os movimentos da cápsula para o ponteiro. O ponteiro está encerrado em uma caixa hermética conectada à linha de pressão estática. Quando o avião está ganhando ou perdendo altitude, a pressão existente no exterior da cápsula aneroide é retardada com relação à pressão na parte interior do mesmo. O retardo é causado pela fenda calibrada que limita a mudança brusca da pressão no interior da cápsula aneroide. A diferença resultante da pressão faz com que a cápsula se contraia em uma ascensão e se dilate quando o avião está perdendo altitude. Através de um eixo de atuação os movimentos da cápsula são transmitidos ao ponteiro.

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variômetro

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Indicador de curva e derrapagem

Tem a finalidade de possibilitar ao piloto, efetuar curvas de precisão e coordenar o leme de direção e o aileron. O aparelho indica a quantidade de Roll e Yaw que a aeronave está puxando, baseado na força centrípeta. Quando um avião inclina suas asas até um certo ângulo a sustentação das asas cria um efeito chamado banking, onde a estrutura automaticamente gera pitch, fazendo o avião realizar uma curva enquanto mantém o roll, porém sem utilizar o profundor. Quando o roll entra em um ângulo maior que o que a força de sustentação o peso puxa a aeronave para baixo, causando um efeito de derrapagem para o centro de gravidade do círculo, chamado glissada (Slip). Quando o ângulo de roll não é suficiente, a aeronave simplesmente não se mantém no centro de gravidade da curva e acaba saindo da trajetória curvilínea. Quando há vento, o avião pode acabar derrapando no ar e é então necessário uma correção com o leme, que é chamado de Skidding

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da esquerda para a direita: Curva alinhada, curva com Skidding e curva com Slip

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Sistema giroscópico

Este pequeno parágrafo é importante para destacar o funcionamento do próximo instrumento

Sistemas do tipo giroscópico funcionam a partir de um rotor, que é ligado a um eixo horizontal. Esse eixo por sua vez é ligado a um gimbal, uma espécie anel ligado ao eixo. Esse primeiro gimbal é ligado a um segundo gimbal mais externo, que faz o conjunto girar em eixos verticais e longitudinais em 360 graus ao mesmo tempo. O segundo gimbal então é apoiado por um suporte externo. Quando você altera o centro de gravidade o sistema gira em torno do rotor, mostrando ao piloto as alterações na trajetória de vôo

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sistema giroscópico

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Indicador de horizonte artificial

Também conhecido como:

• Indicador de atitude

• Indicador do horizonte

• Indicador de voo

• Giro horizonte

• Giro vertical

O indicador de horizonte artificial é um dispositivo giroscópico que diz ao piloto sua posição em relação a linha do horizonte. Ele funciona através do sistema de sucção, no qual o ar é succionado através do filtro e então, através de passagens no eixo traseiro e no anel interno do giroscópio, é direcionado para dentro do alojamento onde é dirigido contra as palhetas do rotor, através de dois orifícios em lados opostos.

Esse instrumento é essencial quando não há um radar que possa fazer um scan do terreno ou quando a condição meteorológica não estiver boa, como névoa e chuva pesada. É de longe o mais importante do Six Pack depois do velocímetro e do Altímetro

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Alterações no indicador de horizonte artificial (exceto loopings)

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Bibliografia

PDF : Instrumentos AeroTD

Por hoje é só, esse foi mais um Blog do G3. Espero que tenham gostado, se gostou deixa uma curtida por que esse deu muito trabalho pra fazer. Como sempre, comentem aí o que vocês gostariam de ver para o próximo blog do G3. Até o próxima!!