Aula 8 Conhecimentos Técnicos sobre Aviões

Transcrição

1 Universidade Federal do ABC Aula 8 Conhecimentos Técnicos sobre Aviões AESTS002 AERONÁUTICA I-A

2 Suporte ao aluno Site do prof. Annibal: ts002-aeronautica-i-a

3 Tópicos desta aula PARTE I Instrumentos. Sistema de Proteção contra Fogo. PARTE II Familiarização e Cultura Aeronáutica

4 INSTRUMENTOS

5 Instrumentos A correta e racional operação de qualquer máquina exige que grandezas físicas das quais a mesma depende sejam do conhecimento de seu operador. As sensações humanas não servem para serem usadas como referência, pois, além de enganadoras, são variáveis entre os indivíduos. Os instrumentos existentes no painel de um avião têm por finalidade apresentarem ao piloto o comportamento do motor em funcionamento, orientá-lo em voo visual (VFR) e em voo por instrumentos (IFR), etc.

6 Instrumentos

7 Instrumentos Em aeronáutica existem quatro grupos básicos de instrumentos: 1. Instrumentos de Navegação: Orientam o voo do D do avião numa determinada trajetória. Ex: Bússola 2. Instrumentos de Voo: Indicam as variáveis que A afetam o voo do avião, como altitude e velocidade. 3. Instrumentos do Motor: Indicam as condições de A funcionamento do motor. Ex: Tacômetro. 4. Instrumentos do Avião: Indicam o funcionamento dos sistemas do avião. Ex: Liquidômetro.

8 Instrumentos

9 Instrumentos Observação: Os instrumentos do avião são muito variados e um estudo mais detalhado, assim como aconteceu com o sistema elétrico e motores, vai além dos objetivos dessa disciplina. Assim, veremos uma descrição superficial de alguns instrumentos.

10 Sistema Pitot-Estático Este sistema tem a finalidade de captar as pressões estática e dinâmica para os seguintes instrumentos: Altímetro Velocímetro Variômetro Machímetro

11 Sistema Pitot-Estático

12 Sistema Pitot-Estático Este assunto, em Mecânica dos Fluidos, terão vocês! V 2 4 ( p 3 p ) 12

13 Tubo de Pitot

14 Tubo de Pitot

15 Tubo de Pitot

16 Linhas de Pressão Estática e Dinâmica As pressões captadas no tubo de Pitot são enviadas até os instrumentos através de duas linhas de tubos: Linha de pressão estática. Linha de pressão dinâmica ou de impacto ou de estagnação Apesar do nome dinâmica a pressão transmitida é a total (dinâmica + estática).

17 Manômetros São instrumentos destinados a medir pressão. Manômetros de pressão absoluta Manômetros de pressão relativa

18 Manômetros de Pressão Absoluta Mede a pressão em relação ao vácuo (indicação zero no vácuo ou no espaço). Quando o motor não estiver em funcionamento, marcará a pressão atmosférica. Têm como unidade sensível à variação de pressão uma cápsula aneróide. A cápsula aneróide contém vácuo em seu interior. Trata de uma sanfona que se expande ou achata de acordo com a pressão externa. Normalmente utiliza-se polegadas de mercúrio (in Hg / pol Hg) como unidade de medida.

19 Manômetros de Pressão Absoluta

20 Manômetros de Pressão Absoluta Exemplos: Pressão de admissão (manifold). Instrumentos ligados ao sistema Pitot-estático.

21 Manômetro de Pressão Relativa Mede a pressão em relação à pressão ambiente (indicação zero na pressão ambiente). Têm como unidade sensível à variação de pressão o tubo de Bourdon. O tubo de Bourdon é um tubo metálico achatado enrolado. É fechado numa extremidade e distende-se quando uma pressão é aplicada em seu interior. Um mecanismo é usado para transmitir esse movimento a um ponteiro. É feito de bronze fosforoso para baixas pressões e aço inox para altas pressões. Normalmente utiliza-se Psi ou kgf/cm² como unidade de medida.

22 Manômetro de Pressão Relativa

23 Manômetro de Pressão Relativa Exemplos: Manômetro de pressão de óleo Manômetro de pressão combustível Manômetro de pressão oxigênio

24 Instrumentos Exemplo: Pressão Absoluta x Pressão Relativa

25 Altímetro Instrumento que mede altitude do avião em relação a um ponto de referência (QNH, QNE, QFE). É um barômetro (manômetro que mede pressão atmosférica), formado por uma cápsula aneróide ligada à linha de pressão estática do avião. A cápsula aciona um ponteiro através de um mecanismo. O mostrador possui uma escala graduada.

26 Velocímetro Instrumento que mede a velocidade do avião em relação ao ar (airspeed). É baseado numa cápsula de pressão diferencial que recebe a pressão total no seu interior e a pressão estática no exterior. As pressões estáticas do interior e a exterior se anulam, e a pressão dinâmica sozinha faz a cápsula se expandir, movimentando a agulha no mostrador através de um mecanismo.

27 Velocímetro

28 Variômetro Também conhecido por Indicador de Subida ou Climb. Serve para indicar a velocidade de subida ou descida (velocidade vertical). Geralmente em pés/min. Seu funcionamento baseia-se na variação da pressão atmosférica. Utiliza cápsula de pressão diferencial, que movimenta um ponteiro no mostrador.

29 Machímetro É derivado do velocímetro e baseia-se também na cápsula aneróide (com vácuo interno) e na cápsula de pressão diferencial (pressões diferentes dentro e fora). Serve para indicar o número de Mach.

30 Machímetro

31 Termômetro Os termômetros mais utilizado em aviação, quanto ao tipo de operação são: Termômetro Elétrico Termômetro de Pressão de Vapor Termômetro de Par Termoelétrico

32 Termômetro

33 Giroscópio É um dispositivo utilizado para medir ou para manter uma orientação, baseado na conservação do momento angular. Consiste numa roda girante que é livre para assumir qualquer orientação. Quando a roda girante ou rotor é posto a girar rapidamente, ele mantém a posição inicialmente fixada, para quaisquer movimento do suporte (rigidez giroscópica). Outra propriedade importante é a precessão. Ao girar o giroscópio num eixo perpendicular ao plano de rotação (input), o giroscópio irá reagir com um movimento perpendicular ao eixo de rotação e perpendicular ao eixo do input (output). Essas propriedades (rigidez giroscópica e precessão) são a base para diversos instrumentos utilizados para voos por instrumentos (IFR) e INS.

34 Giroscópio

35 Giroscópio

36 Giroscópio

37 Giroscópio

38 Instrumentos Giroscópicos Os instrumentos puramente giroscópios (não dependem de sinais externos) são: Giro Direcional Horizonte Artificial Indicador de Curva (Turn and Bank)

39 Instrumentos Giroscópicos

40 INSTRUMENTOS Instrumentos Giroscópios

41 Sistema Diretor de Voo São instrumentos que fornecem orientação completa para o piloto manobrar e navegar. O Sistema Diretor de Voo é uma evolução dos instrumentos giroscópicos, acrescidos de indicações de sinais de rádio. É formado por dois instrumentos: ADI (Attitude Director Indicator): Indicador diretor de atitude HSI (Horizontal Situation Indicador): Indicador de situação horizontal

42 Sistema Diretor de Voo

43 Sistema Diretor de Voo

44 Acionamento do Rotor do Giroscópio É geralmente acionado pelo sopro do ar que entra dentro da caixa do instrumento, pela ação de uma bomba de vácuo acionada pelo motor. Há também giroscópios acionados por motor elétrico.

45 Inclinômetro ( pau e bola, bolinha ) Este instrumento indica quando uma curva é feita com uma inclinação incorreta das asas. É feito de um tubo transparente recurvado, contendo um líquido em seu interior e uma bolinha.

46 Tacômetro (Contagiros) Serve para indicar a velocidade de rotação do eixo de manivelas. Os tipos de tacômetros mais utilizados em aviões são o mecânico e o elétrico. Tacômetro Mecânico (centrífugo): Baseado na ação de contrapesos rotativos que atuam sobre o mecanismo do ponteiro do instrumento. Tacômetro Elétrico: Pequeno gerador acionado pelo motor do aviãom ligado a um indicador de RPM.

47 Tacômetro (Contagiros)

48 Manômetro de Pressão de Admissão É um manômetro de pressão absoluta que mede a pressão no coletor de admissão dos motores superalimentados. Funciona com uma cápsula aneróide, Sendo um manômetro de pressão absoluta, ele indica a pressão atmosférica quando o motor estiver parado.

49 Bússola (Compass) É o instrumento que indica a proa magnética. Há dois tipos de bússolas: Bússola Magnética: Baseia-se no ímã, que tem a propriedade de apontar o norte magnético. Um ou mais ímãs permanentes são embutidos dentro de uma escala circular, chamada limbo. O limbo está numa caixa cheia de querosene, para amortecer as oscilações. Está sujeita a erros causados por campos magnéticos espúrios, fricção do pivô e movimentos do avião. Bússola de Leitura Remota: O sensor magnético fica na ponta da asa, livre de campos magnéticos espúrios. Seus sinais são processados e corrigidos por um transmissor e enviados a um indicador no painel.

50 Bússola (Compass)

51 Bússola (Compass)

52 Fluxômetro CONHECIMENTOS ou Indicador TÉCNICOS de SOBRE Consumo AVIÕES (Fuel Flow) É o instrumento que mede o consumo horário do motor. Recebe o sinal elétrico de um transmissor de fluxo instalado na tubulação de combustível.

53 Faixas de Utilização A maioria dos instrumentos tem faixas de utilização, de cores diferentes, que servem para indicar à tripulação as condições de funcionamento normal ou anormal do sistema. Há casos em que o instrumento não possui nenhuma indicação numérica, mas apenas as faixas de utilização. As cores convencionais são: Verde: Indicação normal Amarelo: Alerta ou tolerável por certo tempo Vermelho: Perigo ou limite excedido Para o velocímetro, costuma-se utilizar código semelhante para a faixa em que é possível a utilização do flap. No caso, a cor é a Branca.

54 Faixas de Utilização

55 SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA FOGO

56 Sistema de Proteção contra Fogo Este sistema é dividido em: Sistema de detecção de superaquecimento e fogo: Formados por detectores de calor instalados em pontos de ocorrência mais provável de fogo. Os detectores podem ser locais (sensores que protegem pontos isolados) ou contínuos (sensores em forma de fio, que protegem ao longo de sua extensão), e provocam acionamento de um alarme sonoro e visual no cockpit. Sistema de extinção de fogo: É acionado pelo piloto para combater o fogo. Formado por uma ou mais garrafas com o agente extintor, tubulação, válvulas de controle e aspersores.

57 Sistema de Proteção contra Fogo

58 Sistema de Proteção contra Fogo

59 Sistema de Proteção contra Fogo

60 Sistema de Proteção contra Fogo

61 Sistema de Proteção contra Fogo Utilização dos Sistemas Ao ocorrer o aviso de incêndio, é necessário seguir os procedimentos recomendados pelo fabricante, incluindo a verificação quanto a um falso alarme ou um simples superaquecimento. Nem todos os aviões têm um sistema de detecção e extinção de fogo. Aviões pequenos têm apenas um extintor portátil.

62 Sistema de Proteção contra Fogo Princípios de Combustão A combustão é uma reação química das substâncias combustíveis com o oxigênio do ar, produzindo calor. Pode ocorrer com ou sem chama.

63 Sistema de Proteção contra Fogo Ponto de Fulgor e Ponto de Auto-Inflamação São duas temperaturas importantes a serem consideradas na combustão dos líquidos. No ponto de fulgor, o líquido produz vapores inflamáveis em condições de se inflamar, mas o fogo só ocorre se for provocado por uma chama, faísca ou forte fonte de calor. No ponto de auto-inflamação, o líquido está totalmente vaporizado e se inflama espontaneamente devido à própria temperatura.

64 Sistema de Proteção contra Fogo Princípio de Combate ao Fogo Para que um material possa entrar em combustão é necessário que existam 3 fatores: combustível, oxigênio e calor. Para extinguir o fogo, basta eliminar um desses fatores. Os principais métodos de extinção são o abafamento e o resfriamento

65 Sistema de Proteção contra Fogo Tipos de Incêndio Podem ser divididos em quatro classes: Classe A => Materiais que deixam brasa ou cinza, como papel, madeira e tecido. Classe B => Líquidos inflamáveis como a gasolina e o álcool. Classe C => Incêndios em unidades elétricas. Classe D => Incêndios de metais

66 Sistema de Proteção contra Fogo Agentes Extintores Os agentes extintores mais usados são: Água => Apaga por resfriamento incêndios de classe A. Espuma => Apaga por abafamento incêndios classe B. Pó químico => Apaga por abafamento incêndios classes B e C. Pó seco => Apaga por abafamento incêndios classe D. CO 2 => Utilizado em incêndios elétricos (classe C).

67 REFERÊNCIAS UTILIZADAS NESTA AULA 8.1 Jorge M. Homa, Aeronaves e Motores, Editora Asa, 29ª Edição Acyr Costa Schiavo, Conhecimentos Técnicos e Motores para Pilotos, Editora EAPAC, John F. Welch, Van Sickle s Modern Airmanship, Tab Books, 7th Edition, Site ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE PILOTOS DE CAÇA acesso em 20 JUL Embraer, EMB-120 Brasília, Manual de Operações, 1999.

68 Para o trabalho Amortecedores Fabricante de pouso Distância Modelo pouso e 3. decolagem Uso Rodas Asa Motores Aileron Número Fuselagem e alinhamento de cilindros 7. Estabilizador 20. Eficiência dos motores 8. Potência Profundor Teórica 9. Potência Flapes Efetiva 10. Potência Slats Máxima 11. Potência Deriva Nominal TBO Leme Sistema Spoilers de combustível Combustível Manche Sistema Trem de de lubrificação pouso 25. Sistema de resfriamento 26. Sistema elétrico (tensão) 27. Partida 28. Hélices 29. Comentários sobre a instrumentação