Disciplina: Infraestrutura Industrial e Aeroportuária Características de Aeronaves Relacionadas ao Projeto de Aeroportos Prof. Fernando Porto Parte 1
Introdução Um dos grandes desafios para o projeto de aeroportos é a criação de instalações que possam acomodar uma grande variedade de aeronaves. Isto porque aeronaves variam grandemente em termos de suas dimensões físicas e características de desempenho. Assim, dependendo da área de um aeroporto, determinadas especificações de aeronaves podem se tornar críticas.
Por exemplo, o peso das aeronaves é importante para determinar a espessura e os pontos fortes da pista, área de taxiamento e pavimentos da plataforma de estacionamento ( apron ), afetando também os requisitos de comprimento de pista de pouso e decolagem, os quais, por sua vez, influenciam o projeto do aeroporto como um todo. Plataforma de estacionamento
A envergadura e o comprimento da fuselagem influenciam o tamanho da plataforma de estacionamento, a qual, por sua vez, influencia a configuração dos terminais. A envergadura e o raio de giro impõem a largura das pistas, as áreas de taxiamento, as distâncias entre estas vias de tráfego, e o raio das curvas pavimentadas. A capacidade de passageiros de uma aeronave tem uma influência importante sobre as instalações internas e adjacentes ao edifício do terminal.
A Tabela 2-1 fornece um resumo de algumas das características mais importantes de alguns dos aviões que compõem a frota aérea comercial do mundo. Muitas companhias aéreas regionais utilizam aeronaves com menos de 50 lugares, enquanto as principais companhias aéreas do mundo utilizam aviões de grande porte, com possíveis configurações para mais de 800 lugares.
Aeronaves Turbo-hélice Aeronave Envergadura [m] Comprimento [m] MSTOW [kg] ** Motores Assentos (média) Pista Requerida [m] * Beech 1900 16,612 17,628 7.530 2 19 1.006 Shorts 360 22,809 21,590 12.292 2 35 1.311 Dornier 328-100 20,980 20,930 12.500 2 30 1.006 SAAB 340B 21,438 19,736 12.927 2 37 1.280 ATR-42-300 24,536 22,682 16.699 2 45 1.097 EMB 120 19,787 19,990 11.990 2 30 1.585 * Pista requerida é o comprimento de pista para decolagem, estimada com base em altitude ao nível do mar, temperatura a 20 o C, e peso máximo de decolagem. Deve ser observado que o comprimento de pista para decolagem varia consideravelmente em razão do peso da aeronave e condições atmosféricas locais. ** MSTOW: maximum structural takeoff weight peso máximo estrutural de decolagem.
Beech 1900
Shorts 360
Dornier 328
SAAB 340
ATR-42-300
Aeronaves a Jato menores que 50 toneladas (aviação regional) Aeronave Envergadura [m] Comprimento [m] MSTOW [kg] ** Motores Assentos (média) Pista Requerida [m] * ERJ 135 20,041 26,340 19.000 2 35 1.768 ERJ 140 20,041 28,448 20.100 2 40 1.859 ERJ 145 20,041 29,870 20.990 2 50 2.286 CRJ 200 21,209 26,772 23.133 2 50 1.768 CRJ 700 23,241 32,512 32.999 2 70 1.676 CRJ 900 24,841 36,373 36.514 2 90 1.768 BAe-RJ70 26,213 24,003 40.823 2 95 1.433 BAe-RJ85 26,213 26,492 42.184 2 110 1.646 BAe-RJ100 26,213 28,905 44.225 2 110 1.829 ERJ Embraer; CRJ Bombardier; BAe - British Aerospace
CRJ 200
CRJ 700/900
BAe-RJ100
Aeronaves a Jato entre 50 e 125 toneladas (Narrow Body Jets) Aeronave Enverg. [m] Compr. [m] Wheel Base [m] Wheel Track [m] MSTOW [kg] ** Pista Assentos Motores Requerida (média) [m] * A-319 34,468 33,884 13,335 9,677 64.000 2 140 1.768 MD-87 32,868 39,751 19,177 5,080 67.812 2 135 2.316 MD-90-30 32,868 46,507 23,520 5,080 70.760 2 165 2.073 A-320-200 33,909 37,567 12,624 7,595 71.999 2 160 1.737 B-737-800 34,290 38,075 15,469 5,690 78.220 2 175 - B-727-200 32,918 46,711 19,279 5,715 83.824 3 165 2.621 B-757-200 38,049 47,320 18,288 7,315 99.790 2 210 1.768 A Airbus; MD McDonnell Douglas; B Boeing Wheel Base: distância entre o trem de pouso frontal e principal. Wheel Track: distância entre as pernas do trem pouso principal.
MD 87
MD 90
Airbus A-320
Boeing 737 NG
Boeing 727
Aeronaves a Jato acima de 125 toneladas (Wide Body Jets) Aeronave Enverg. [m] Compr. [m] Wheel Base [m] Wheel Track [m] MSTOW [kg] ** Pista Assentos Motores Requerida (média) [m] * A310-300 43,891 46,660 15,215 9,601 149.998 2 240 2.286 B-767-300 47,574 54,940 22,758 9,296 156.489 2 275 2.438 A-300-600 44,831 53,493 18,618 9,601 165.001 2 310 2.316 L-1011-500 50,089 50,063 18,796 10,973 231.332 3 290 2.804 B-777-200 60,935 63,729 25,883 10,973 242.672 2 375 2.652 DC-10-40 50,394 55,550 22,073 10,668 251.744 3 325 2.896 A-340-200 60,300 59,436 19,177 5,105 253.513 4 320 2.316 A Airbus; L Lockheed; DC McDonnell Douglas; B Boeing Wheel Base: distância entre o trem de pouso frontal e principal. Wheel Track: distância entre as pernas do trem pouso principal.
Aeronaves a Jato acima de 125 toneladas (Wide Body Jets) Aeronave Enverg. [m] Compr. [m] Wheel Base [m] Wheel Track [m] MSTOW [kg] ** Pista Assentos Motores Requerida (média) [m] * DC-10-30 50,394 55,550 22,073 10,668 259.455 3 320 2.832 MD-11 51,969 61,367 24,613 10,668 273.289 3 365 2.987 B-747 SP 59,639 56,312 20,523 10,998 285.763 4 315 2.134 B-747-400 64,923 70,663 25,603 10,998 362.874 4 535 2.682 B-787-8 60,147 56,744 22,784 9,931 109.769 2 230 2.926 A-380 79,756 72,924 30,378 14,300 560.187 4 525 3.048 A Airbus; DC e MD McDonnell Douglas; B Boeing Wheel Base: distância entre o trem de pouso frontal e principal. Wheel Track: distância entre as pernas do trem pouso principal.
Boeing 767
Lockheed L1011-500 TriStar
Boeing 777
DC-10
Airbus A340
Boeing 747
Boeing 787-8
Airbus A380
A Tabela 2-2 fornece um resumo das características importantes das aeronaves mais comuns da aviação geral. Algumas das aeronaves listadas na Tabela 2-2 são parte da frota de "jatos muito leves" que surgiram no mercado desde 2007.
Aeronaves com motor a pistão ou turbo-hélice Aeronave Enverg. [m] Compr. [m] MSTOW [kg] Motores Assentos (média) Pista requerida [m] PA28-Archer Piper 10,668 7,239 1.157 1 4 506 DA-40 Diamond 12,040 8,153 1.200 1 4 365 PA28-Arrow Piper 10,795 7,518 1.247 1 4 465 C-182 Skylane Cessna 10,922 8,560 1.338 1 4 411 SR20-G2 Cirrus 10,846 7,925 1.361 1 4 441 SR-22 Cirrus 11,684 7,925 1.542 1 4 313 PA-32 Saratoga Piper 11,024 8,433 1.633 1 6 536 Corvalis 400 Cessna 10,998 7,671 1.633 1 4 792 DA-42 Twin Star Diamond 13,564 8,560 1.700 2 4 344 C-310 Cessna 11,430 9,017 2.495 2 6 546 BN2B-Islander Britten-Norman 14,935 10,871 2.994 2 9 352 C-402c Cessna 13,437 11,100 3.107 2 10 669 Cheyenne IIIA Piper Aircraft 14,529 13,233 5.080 2 10 732 Super KingAir Beechcraft 16,612 13,335 5.670 2 12 792 C-208 Grand Caravan Cessna 15,875 12,675 3.969 1 14 457
C-310 Cessna
DA-42 Twin Star Diamond
Aeronaves a Jato Leves Very Light Jet Aircraft Aeronave Enverg. [m] Compr. [m] MSTOW [kg] Motores Assentos (média) Pista requerida [m] Mustang Cessna 13,157 12,370 3.921 2 5 945 Eclipse 500 Eclipse 10,211 10,211 2.719 2 5 732 Hondajet Honda 12,141 12,700 4.173 2 5 945 Aeronaves a Jato Executivos Business Jet Aircraft Citation CJ1 Cessna 14,300 12,979 4.899 2 5 1.006 Citation X Cessna 17,170 16,002 16.511 2 10 1.085 Lear 45 XR Bombardier 14,554 17,526 9.752 2 9 1.536 Lear 60 XR Bombardier 13,335 17,831 10.659 2 9 1.036 Hawker 850 XP Beechcraft 16,561 15,596 12.701 2 8 1.585 G-IV Gulfstream 23,724 26,924 33.203 2 19 1.524 G-550 Gulfstream 28,499 29,388 38.601 2 19 1.570
Hondajet Honda
Lear 60 XR Bombardier
Muitos dos valores fornecidos nas Tabelas 2-1 e 2-2 são apenas aproximados e tendem a variar de acordo com cada modelo específico, bem como por cada operação individual. Para valores mais precisos devem ser consultadas referências adequadas, tais como características dimensionais de um avião segundo seu fabricante, e o seu manual de desempenho.
Em particular, o comprimento de pista necessário para operar um determinado avião, quer se trate de uma decolagem ou uma aterrissagem, pode variar muito com base no desempenho dos motores adotados e o peso operacional total, bem como pelas condições ambientais e atmosféricas locais. O cálculo de comprimento de pista necessário é muitas vezes realizado antes de cada operação como parte do planejamento de voo do avião, muitas vezes usando tabelas, gráficos ou fórmulas fornecidas pelo fabricante da aeronave.
Apesar da entrada em operação do Airbus A-380, a tendência geral dos fabricantes de aeronaves para o transporte aéreo civil é o projeto em eficiência, em vez de os objetivos históricos de aumento no tamanho. Aeronaves mais eficientes podem ser menores que aeronaves de gerações mais velhas, mas a eficiência superior permite que os operadores trabalhem com maior frequência de serviço. Este aumento da eficiência operacional também tirou o foco no aumento na velocidade dos aviões para aeronaves subsônicas mais eficientes.
Padrões Dimensionais Vista frontal Envergadura Obs.: alguns autores usam esta distância como sendo a distância entre os pneus externos do trem de pouso principal Distância entre as pernas do trem de pouso principal (centro a centro)
Vista lateral Comprimento Altura máxima Trem de pouso frontal Trem de pouso principal Distância entre o trem de pouso principal e o frontal (centro a centro)
Raio de Giro ou Raio de Manobra Trajetória do trem de pouso frontal Centro de rotação Mínimo raio de giro ou manobra. Trajetória do trem de pouso principal
Lockheed TriStar 500 Maximum height Wheelbase Length Wingspan Wheel track
Lockheed TriStar 500
Boeing 737 NG
Observe que no desenho original abaixo a dimensão wheel track é de pneu externo a pneu externo. Ilyushin Il-76MD-90A
Raios de manobra são uma função do ângulo de esterçamento (giro) do trem de pouso frontal. Quanto maior este ângulo, menor será o raio de manobra. A partir do centro de rotação as distâncias para as várias partes do avião, tais como as pontas das asas, o nariz ou a cauda, resultam em um certo número de raios. O maior destes raios é o mais crítico do ponto de vista de localização dos edifícios ou posicionamento em relação às aeronaves adjacentes.
Os ângulos máximos de esterçamento do trem de pouso frontal variam de 60 a 80, mas para fins de projeto é frequentemente aplicado um ângulo de viragem de aproximadamente 50. O raio de manobra de uma aeronave pode ser calculado utilizando a seguinte fórmula: =. 90 - + 2 b = wheelbase da aeronave [m] t = wheel track da aeronave [m] = máximo ângulo de giro do trem de pouso frontal [graus]
O centro de rotação pode ser determinado através de uma linha (em azul, abaixo) que passe pelo eixo do trem de nariz, no ângulo desejado de esterçamento para o mesmo. A intersecção desta linha com uma outra, que passe pelas pernas do trem de pouso principal (em vermelho, abaixo), estabelece o centro de rotação.
Alguns dos grandes aviões mais recentes têm a capacidade de girar o trem de pouso principal ao fazer curvas fechadas. O efeito deste trem de pouso principal giratório é o de reduzir o raio de manobra. Raios mínimos de viragem ou manobra para algumas aeronaves típicas de transporte são apresentados na Tabela 2-3.
Máximo ângulo de esterçamento [graus]
Aeronave ângulo máximo de giro do trem de pouso frontal Raio [m] Wingtips Nariz Cauda MD-81/83/88 82 20,086 24,597 22,647 MD-90 82 20,269 26,060 22,738 B-737-800 78 21,153 19,934 22,433 B-727-200 78 21,641 24,232 24,384 A-320 70 22,007 18,288 21,915 B-757-200 65 28,042 25,603 27,737 A-310 65 29,870 23,043 28,926 A-300-600 65 31,974 26,731 33,040 B-767-200 65 34,138 25,908 29,870 B-747-200 70 34,442 33,528 38,100 B-747-SP 70 34,442 28,346 29,566 B-767-300 65 35,479 29,291 33,040 DC-10-30 68 35,997 32,004 30,724 MD-11 70 37,033 34,686 3,109 B-767-400 65 39,472 32,979 36,454 A-340 78 39,807 33,498 36,698 B-777-300 70 40,234 38,100 43,282 B-787-8 70 40,234 29,383 33,833 B-747-400 70 47,854 35,662 29,261
Próximos Assuntos Características de Aeronaves Relacionadas ao Projeto de Aeroportos (continuação).
Bibliografia R.M. Horonjeff, F.X. McKelvey, W.J. Sproule Planning and Design of Airports. McGraw-Hill Professional Publishing; 5th ed; 2010. ISBN-10: 0071446419 ISBN-13: 978-0071446419