GOL Linhas Aéreas recebe elogios da Boeing Company

http://www.boeing.com/commercial/customers/gol-airlines/congratulations-to-gol-on-a-new-day-linking-brazil.page

Turbulência em Helicópteros

ROTEIRO:

- PERIGO DA TURBULÊNCIA PARA OS HELICÓPTEROS;

- O QUE CAUSA A TURBULÊNCIA? ;

- TIPOS DE TURBULÊNCIA E SUA SEVERIDADE PARA OS HELICÓPTEROS.

Na maioria das vezes quando citamos o termo “turbulência” as pessoas logo pensam nos aviões comerciais e como ela é realmente desagradável pelo chacoalhamento. Muitos se desesperam e acham realmente que a aeronave irá cair, mas estudos feitos pela NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) “http://www.liveleak.com/view?i=a9f_1335390665” provam que se um avião cair ou se acidentar devido a uma turbulência é muito difícil ou quase impossível, a não ser pela turbulência ocorrida dentro das nuvens do tipo cumulonimbus (explicaremos a frente sobre os tipos de turbulência), que podem danificar seriamente qualquer aeronave.

Aviões comerciais são máquinas desenvolvidas para serem estáveis positivamente, ou seja, possui a tendência de voltar a sua posição original antes da aplicação de comando sobre a mesma, mas raramente, escutamos falar sobre o perigo da turbulência para as aeronaves de asas rotativas que não são tão estáveis devido à sua manobrabilidade. Os helicópteros representam menos da metade da aviação mundial e não recebem a atenção que deveriam, quando recebem, são notícias de incidentes ou acidentes dos mais diversos.

As turbulências são causadas a partir de “flutuações casuais do fluxo de vento, as quais são instantâneas e irregulares” (SONNEMAKER, João Baptista, LIVRO METEOROLOGIA, EDITORA ASA, 31ª Edição). A partir dessa definição podemos entender como as aeronaves são afetadas pela turbulência e como esta é desastrosa para os helicópteros. As flutuações são capazes de chacoalhar uma aeronave para cima e para baixo que, segundo o relato de um comandante ao site  ASK THE PILOT (http://www.askthepilot.com/questionanswers/turbulence/), a variação vertical de um avião chega a 40 pés! Para o helicóptero, é crítico sofrer essa variação brusca, tanto para cima quanto para baixo. Para cima poderá ocorrer o efeito de mast bumping em rotores semirrígidos (explicaremos detalhadamente sobre esse efeito no estudo de caso dos acidentes causados pela turbulência), para baixo causará um fator de carga menor que 1G na aeronave, levando a uma área de baixa pressão na área do rotor principal sendo este incapaz de gerar sustentação para o helicóptero podendo estolar, e consequentemente, entrar em atitude anormal.

O tipo de turbulência citada acima é do tipo convectiva, causada pela instabilidade do ar (gradiente térmico maior que 1°C/100m) proveniente do aquecimento do solo, por sua vez aquece o ar e sobe pois é menos denso que o ar frio superior que desce. Ocorrem dentro e fora de nuvens como as cumulonimbus, se dentro desta a aeronave sofrerá severos danos pois possivelmente encontrará formação de gelo e granizo.

Em montanhas, devido à diferença de pressão entre o topo e sua base, temos deslocamento de correntes de vento que sopram perpendicular às encostas. Uma aeronave passando próxima a esse tipo de relevo pode sentir a turbulência. Esse tipo de turbulência é classificada como orográfica. Consequência desse tipo de turbulência foi sofrida pela aeronave de matrícula PR-MXM, modelo R66 em Mangaratiba-RJ, provocando o mast bumping no helicóptero e fazendo com que se partisse em três pedaços em pleno voo.

Temos também a turbulência associada às frentes frias, que basicamente é a ascensão do ar quente proveniente das regiões mais baixas sobre a massa de ar frio, isso caracteriza uma turbulência frontal.

A turbulência cortante de vento é uma das mais severas pois ocorre próxima ao solo e prejudica aproximações e decolagens devido à grande variação da direção e velocidade do vento, se muito forte e próxima ao solo poderá levar a aeronave à uma atitude anormal e fazê-la colidir com o mesmo.

O único tipo de turbulência causada diretamente pela ação do homem são as de esteira de turbulência. Causada na maioria das vezes por aeronaves de asa fixa, será prejudicial às aeronaves menores que estiverem na mesma trajetória da aeronave causadora da turbulência. A intensidade da esteira variará de acordo com a diferença de peso da aeronave causadora e da aeronave que sofre com a esteira de turbulência, quanto maior o peso da primeira e menor o peso da segunda, maior será os efeitos sofridos sobre esta. Os helicópteros precisam ficar atentos às esteiras de turbulência, pois em sua maioria são aeronaves leves e sensíveis à pequenas variações de vento.

Para ter-se noção, as turbulências são classificadas em leve, moderada, forte e severa e têm seus parâmetros baseados na variação da velocidade indicada da aeronave que sofre com elas, a intensidade variará com o porte da mesma:

·         5 a 15 kt - leve

·         15 a 25 kt - moderada

·         > 25 kt – forte

Em breve estudaremos de forma mais aprofundada o mast bumping, em quais condições climáticas ele poderá ocorrer, como evitá-lo e como sair da condição de voo específica em que ele ocorre.

Um pouco da filosofia de cabine da Embraer e seus E-Jets

A EMBRAER (E190 - 195) adota a filosofia do “Dark and Quiet Cockpit”, ou seja, presume-se que todos os sistemas estão funcionando corretamente quando não há nenhuma luz acesa no overhead, main, glareshield e no control pedestal.

Além disso, uma barra branca tracejada acenderá quando qualquer botão não estiver na posição correta.

A intensidade das luzes nos diversos painéis do cockpit podem ser ajustadas através de 3 knobs (botões) presentes no overhead panel. Além disso, há botões para que seja feito o teste de luzes.

A luzes de emergência também podem ser desligadas de acordo com o piloto através de um switch com 3 posições: off, armed e on. A padronização de cores das luzes de emergência dos aviões 190/195, basicamente, são:

VERDE/BRANCA – Funcionamento correto.

ÂMBAR – Funcionamento próximo aos limites de risco.

ÂMBAR TRACEJADO – Informações inválidas ou não possíveis de serem medidas.

VERMELHA – Limites operacionais excedidos.

SISTEMA HIDRÁULICO: O sistema hidráulico do 195/190 é composto de 3 sistemas hidráulicos independentes que fornecem força para diversos componentes: controles de voo (aileron e profundores), spoilers, trem de pouso, trem de pouso dianteiro ou direcional, freios e reversores.

O funcionamento do sistema hidráulico é basicamente todo automático, podendo ser também operado diretamente pelo piloto selecionando as opções ON nos switches (botões) do sistema. Apesar disso, o manual recomenda o funcionamento automático selecionando a opção AUTO nos knobs de seleção. Os 3 sistemas hidráulicos não possuem comunicação de fluido entre eles. Os parâmetros do sistema hidráulico estão disponíveis no MFD seguindo o padrão de cores de emergência já citado, com adição da cor CIANO que indica que o sistema precisa ser reabastecido de fluido.

ACIONAMENTO: O sistema de acionamento do 195/190 consiste em: ATS (air turbine starter) e SCV (starter control valve). O sistema pneumático fornece sangria de ar para o ATS para iniciar a rotação do motor e dar início à partida. O FADEC (Full authority digital engine (or eletronics)) abre a SCV fornecendo sangria de ar do APU (Auxiliary Power Unit), de uma fonte no solo ou do motor oposto. A partir daí, o ATS (air turbine starter) acelera o motor até uma RPM que seja possível ele se auto sustentar. O acionamento dos motores é praticamente automático, sendo o mesmo monitorado pelo FADEC, diminuindo a carga do piloto.

FLY-BY-WIRE: Os comandos de voo primários e secundários do 190/195 são todos atuados através de Fly-By-Wire, com exceção dos Ailerons, que são comandos através de cabos de comando convencionais e atuadores hidráulicos.

ESTOL: Assim como projetos da Airbus, os Embraer 190/195 também possuem um sistema de prevenção de estol, que limita o ângulo de ataque que o piloto pode determinar a aeronave, impedindo que a aeronave entre em atitude de estol. Além disso, o avião possui um sistema de stick shaker que avisa ao piloto que a atitude de voo é insegura e que pode resultar em um estol. É importante ressaltar que a limitação do ângulo de ataque só ocorre a partir do momento que o stick shaker é acionado.

AUTO THRUST: No jato 190/195 o controle automático de velocidade é feito através do autothrottle que movimenta as manetes de potência automaticamente de acordo com a velocidade selecionada pelo piloto no painel do piloto automático. Vale ressaltar que, diferentemente do Airbus, as manetes de potência se movimentam sozinhas e não permanecem estáticas. Esse sistema pode ser desacoplado a qualquer momento, dando autonomia ao piloto quando se trata de potência do motor.

SISTEMA DE ANTI-GELO: O sistema anti-gelo do 190/195 é feito através de aquecimento, através de resistência elétrica, para algumas estruturas como: tubo de pitot, tomada estática, parabrisas e para a água que é utilizada na aeronave. Além disso, o sistema de prevenção de gelo fornece proteção pneumática para os “engine cowls” e para os “wing slats”. Os parâmetros do sistema anti-gelo são mostrados em uma página do MFD (Multi-function display) com os padrões de cores de emergência já citados. O funcionamento padrão do sistema é todo automático.

IMPORTANTE: “Critical systems give total authority to the pilot by employing intuitive procedures for maximum airplane performance with minimum workload. Cockpit design facilitates simple tasks as much as possible, thus leading to increased control of situation and systems. Automation is used only to improve the task accomplishment, complementing but not substituting for the crew.”

De acordo com o manual, em casos críticos, é dada completa autonomia ao piloto para que ele empregue procedimentos intuitivos e tire a máxima performance da aeronave, exemplificado no Boeing 737-800, e diferente da Airbus em determinados casos. Ainda de acordo com o manual, a automação serve somente para facilitar e melhorar o cumprimento de tarefas no cockpit e não para substituir a tripulação.

Acompanhe no vídeo abaixo, informações complementares do Embraer 190.

EMBRAER, Airplane Operations Manual.

Projetos e limitações estruturais de aeronaves

Como conhecedores das máquinas que lidamos diariamente, nós pilotos devemos saber que força tais como, sustentação, arrasto, peso, massa, aceleração e inercia. Intensificam os processos de desgaste e deformação nas estruturas ao longo do tempo, além da velocidade, temperatura e altitude. No solo temos as forças geradas por frenagem, despressurização, empuxo e atrito.

Filosofia de designer

O projeto de construção de aeronaves modernas são controlados pelo regulamento detalhado no RBAC 23 para as aeronaves com uma massa inferior ou igual a 5.700 kg, e o RBAC 25 lista as necessidades para aeronaves de transporte aéreo de 5.700 kg e as aeronaves de uma massa superior. Ambos os documentos foram apenas implantados no sistema brasileiro para registro e homologação de aeronaves, pois são de origem americana (FAA) e européia (JAR) .

Estrutura primária - Esta é a estrutura que está tensa. Em caso de falha, a integridade estrutural da aeronave ficaria comprometida a um tal ponto que a aeronave poderia sofrido uma falha catastrófica.

Estrutura secundária - Esta estrutura é forçada mas em menor grau. No caso de uma falha, a aeronave não iria sofrer uma falha catastrófica, mas poderia ser limitada em operação.

Estrutura terciária - Esta estrutura não está estressada e não causaria uma falha catastrófica.

Projeto limite de carga

Esta é a carga máxima que o projetista, ou fabricante de componentes espera ser suportada em operação.

Projeto final de carga

É possível que uma aeronave experimente cargas em excesso do projeto, um teste é realizado onde a carga mínima aplicada para a estrutura deve ser de 1,5 x Projeto limite de carga durante três segundos. Após a aeronave ser submetida a esta carga, pode haver deformação permanente da estrutura da aeronave, mas essa não deve ser totalmente destruida.

A diferença entre o DLL (design limit load ou projeto limite de carga) e DUL (design ultimate load ou projeto final de carga) é o fator de segurança. Isso é expresso como a proporção da relação entre DLL x DUL. Em aeronaves modernas, o projeto estrutural e materiais são usados para se adequar ou superar o regulamento sobre o fator de segurança.

Estabilidade e Controle

  Estabilidade é a tendência de uma aeronave de retornar a posição original após dela ser afastada. E controlabilidade é a habilidade da aeronave em responder aos comandos do piloto. Estas características andam sempre juntas e cabe aos engenheiros o desenvolvimento das características adequadas para cada tipo de operação e o mercado no qual a aeronave irá atender. Um avião extremamente estável tente a ter a controlabilidade reduzida como exemplo grandes jatos comerciais, já uma aeronave extremamente controlável tende a ter sua estabilidade reduzida por exemplo aeronaves acrobáticas.

Sukhou- SU47 Exemplo de manobrabilidade e pouca estabilidade

Planadores são exemplo de muita estabilidade e pouca manobrabilidade

 Estabilidade Estática

 É a tendência exposta pela aeronave após sua condição original de equilíbrio ter sido alterada, pode ser; Estabilidade estável (Positiva), tendência inicial da aeronave de retornar a sua condição original de equilíbrio, após este ter sido alterado. Uma aeronave possui estabilidade estática se, quando deslocado de sua condição trimada possuir a tendência de retornar para a condição inicial; Estabilidade indiferente (Neutra) é a tendência inicial da aeronave de permanecer na nova condição de equilíbrio; Estabilidade instável (Negativa) é a tendência inicial da aeronave continuar se afastando da condição original de equilíbrio após esta ter sido alterada.

Estabilidade Dinâmica

Refere-se ao tempo e o movimento realizado pela aeronave para a responder a estabilidade estática.  Temos três tipos de estabilidade dinâmica; Dinamicamente estável, quando a aeronave retorna a posição de equilíbrio após dela afastada por oscilações decrescentes, devem se amortecer gradativamente, de maneira que, em oscilações cada vez menores; Dinamicamente indiferente, a amplitude das oscilações sobre a atitude original permanece inalterada e não diminui com o tempo; Dinamicamente instável quando a aeronave afasta-se cada vez mais da sua posição de equilíbrio com oscilações crescentes. 

A estabilidade refere-se aos três eixos da aeronave, não basta a aeronave ser estaticamente estável para retornar a atitude original de voo. Todo avião deve ser estaticamente e dinamicamente estável.   

Estabilidade Longitudinal

A estabilidade longitudinal diz respeito ao eixo lateral e a tendência de uma aeronave permanecer em condição de voo nivelado, retilíneo, com ângulo de ataque e velocidade constantes. Diz-se que nestas condições de voo a aeronave se encontra em equilíbrio longitudinal.  Para que o avião seja dotado dessas características, entre muitos podemos citar os principais fatores. 

-O centro de gravidade “CG” terá uma influência direta na estabilidade longitudinal, e para que a aeronave seja estável longitudinalmente o CG deverá estar localizado a frente do centro de pressão “CP”. Quanto mais para frente o CG, maior será o braço de alavanca do estabilizador horizontal, logo, maior será o efeito da força aerodinâmica do estabilizador horizontal o que resultará num aumento da estabilidade horizontal da aeronave. Todo avião possui limites dianteiros e traseiros para seus respectivos passeios do CG e tudo é feito dentro dos limites estipulados pelo fabricante.

-Estabilizador horizontal; O centro aerodinâmico está localizado atrás do centro de gravidade. A sustentação e a tração provocam momentos picadores, enquanto o arrasto produz um momento cabrado.  Pode-se perceber que esses momentos não se anulam, havendo necessidade de se criar um momento adicional para equilibrá-los. Esse momento é gerado pela sustentação negativa do estabilizador.

 

Estabilidade Lateral

Ocorre sobro o eixo longitudinal da aeronave e exprime sua capacidade de estabilidade durante o movimento de rolagem. A asa é a principal responsável pela estabilidade lateral. São basicamente 3 fatores que influenciam na estabilidade lateral de uma aeronave.

-Diedro; é o ângulo formado pelo plano da as com o eixo lateral do avião.  Durante um movimento de rolagem a aeronave tende a glissar na direção da asa mais baixa, a asa mais baixa devido ao diedro positivo terá um ângulo de ataque maior, logo mais sustentação do que a asa que está mais elevada. Essa diferença de sustentação fará com que a asa mais baixa se eleve e retorne a sua posição original.  

Em uma asa com diedro negativo, a estabilidade lateral do avião diminui, pois o vento lateral produz os componentes perpendiculares de maneira inversa, diminuindo a sustentação da asa que desce.

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- Enflechamento, durante a glissada ocasionada pela rolagem a asa mais baixa terá uma exposição maior ao vento relativo que a asa elevada, isso gera um aumento da sustentação da mesma, logo a asa mais baixa tenderá a retornar a sua posição original.

- Efeito quilha, as aeronaves são projetadas para que área exposta acima do CG seja maior que a baixo da mesma. Durante uma glissada para dentro da curva, consequente de uma rolagem, a pressão do fluxo de ar sobre a área lateral acima do CG fará com que a aeronave tenda a retornar a sua posição original.  

Estabilidade Direcional

Atua no eixo vertical da aeronave e refere-se aos movimentos de res que mais influenciam na estabilidade direcional são:

- Efeito Quilha, quanto maior for a área a frente do CG maior será o braço de alavanca. Durante uma glissada a área exposta atrás do CG é maior portanto causará um momento restaurador levando a proa para posição original. O tamanho do estabilizador vertical está diretamente relacionado com a área lateral exposta e é de grande influência no efeito quilha.

- Enflechamento, durante a guinada a asa externa ficará mais exposta ao vento relativo e consequentemente terá maior arrasto, forçando a aeronave a retornar a sua posição original. Concluímos que o enflechamento positivo resulta num aumento da estabilidade direcional. 

Operações de Motores

Motores são classificados para cobrir todos os aspectos da operação, incluindo:

Impulso máximo na decolagem: O impulso máximo para decolagem,  é normalmente limitado a cinco minutos.

Impulso máximo para rolagem : O impulso máximo que é admitido durante a rolagem.

Empuxo máximo continuo: O esforço máximo certificado para uso contínuo.

Empuxo máximo de subida: O esforço máximo aprovado para subidas normais.

Empuxo máximo de cruzeiro: O esforço máximo aprovado para operação de nível de cruzeiro.

DECOLAGEM

Quando pronto para decolagem, mova os manetes de uma forma suave e firme para a posição de decolagem. Com o avanço dos manetes, o piloto deverá monitorar os instrumentos para garantir que o motor esteja funcionando corretamente. Obter dados de rotação, pressão e temperatura (TIT - Tubine Inlet Temperature e ITT - Interstage Turbine Temperature) empregado pelos motores, enquanto a aeronave está parada ou logo depois que a  aeronave começar a rolar, desta maneira o impulso necessário estabiliza bem antes da aeronave sair do solo, não há mais ajustes necessários até que a aeronave atinja nível de cruzeiro. Durante todas as decolagens os instrumentos do motor devem ser cuidadosamente monitorados e tomadas medidas para que o limite do motor não seja ultrapassado. No impulso até o momento que aeronave decola , um motor está operando mais perto de suas capacidades físicas e estruturais do que durante qualquer outra fase de sua operação. A temperatura interna do motor, mais do que qualquer outra coisa, afeta a vida útil do mesmo. Altas temperaturas encurtam a vida dos bocais das turbinas, discos e lâminas. Devido a esses fatores o avanço do manete e limitado a cinco por cento. Quando pistas longas estão disponíveis, há possibilidade de decolagens reduzidas, consequentemente uma quantidade de empuxo para uma porcentagem menor. Isso aumenta a vida útil do motor.

SUBIDA

Ao subir com ajuste de velocidade constante , a temperatura do ar externo diminui, e o compressor do motor tende aumentar os ajustes de pressão ou mistura somente as que são necessárias, esse ajustes são feitos de acordo com alta velocidade de subida ou longo alcance na subida. Constantemente monitorar as temperaturas dos gases de escape (EGT) para ficar dentro dos limites de funcionamento do motor. Também monitorar o fluxo de combustível uma vez que este proporciona um bom controle sobre a operação do motor. Um dos primeiros sinais de mau funcionamento do motor ou problemas de controle de combustível é o fluxo de combustível anormal ou irregular.

NÍVEL DE CRUZEIRO

Uma vez definido o impulso para obter a velocidade de cruzeiro desejada, os manetes podem permanecer fixos durante todo o voo cruzeiro. A quantidade de combustível consumido durante um curto voo representa apenas uma ligeira diminuição de peso da aeronave. Em voos mais longos, a queima do combustível resulta de um decréscimo considerável no peso da aeronave em comparação com o peso de decolagem, a velocidade da aeronave tende a aumentar. No entanto, manter a velocidade de cruzeiro constante alcança uma economia ótima e eficiência operacional. Por consequência, reduzir periodicamente a pressão de admissão, o que resulta em menores custos de combustível e aumento da vida útil do motor.

DESCIDA

Procedimentos de descida padrão para aeronaves com motores turbo-jato exigem relativamente alta taxa de velocidade na descida. Isso reduz o estresse no motor e permite a ação rápida durante uma emergência. Durante a parte inicial da descida, os manetes geralmente permanecem na posição de cruzeiro. Quando em altitudes mais baixas, retardar a aceleração suavemente e lentamente (se as condições permitirem). Movimentos lentos dos manetes reduzem mudanças rápidas da temperatura no motor e deixa a regulação sistema em plena preservação

APROXIMAÇÃO E POUSO

Durante a aproximação e pouso, uma resposta rápida do motor a movimentos dos manetes de potência, pode ser  requerida. A utilização de pás de estator variável permite esta resposta rápida e garante o funcionamento free-stall. É uma boa técnica operacional para manter a velocidade do motor elevada, com nível adequado em toda operação, para reduzir o tempo de resposta do motor quando as mudanças e impulso rápido são necessários. Os manetes de potência devem estar em posição intermediária, pois assim que necessário as retomadas do voo serão eficazes. No caso do motor a pistão a mistura de combustível deverá ficar sempre na posição rica.

Acompanhe agora um voo completo:

Sistema de Freio

O sistema de freio é o sistema responsável pela desaceleração da aeronave. Cabe a ele fazer com que o a aeronave saia da condição de voo e pare em segurança.

Basicamente o mecanismo de frenagem de uma aeronave pode se dar das seguintes formas:

1. Tambor

2. Disco de Freio

3. Fluxo Reverso

4. Freios Aerodinâmicos

O uso de cada um deles é definido baseado no tipo de operação que a aeronave será submetida. E deverá por motivos de segurança ser redundante para que se houver falhar o sistema não seja totalmente perdido .

Tambor

Este é o sistema mais simples de frenagem na aviação. Seu funcionamento se dá quando as sapatas que estão dentro do tambor são empurradas em direção as paredes internas no tambor e dessa forma o desacelerando.Esse tipo de freio é mais encontrado em aeronaves de pequeno porte e seu funcionamento é idêntico ao freio automotivo.

A sua eficiência também é reduzida e é por conta disso que se criou o sistema de freio a disco que por sinal se mostra muito mais eficaz e mais compatível com o princípio do anti-skid system.

Discos de Freio

Esse tipo de freio funciona com o princípio simples: O disco gira juntamente à roda entre as pastilhas de freio e quando os freios são aplicados as pastilhas comprimem o disco de forma a desacelerar sua velocidade.


O tipo de freio a disco mais utilizado na aviação comercial é o freio de múltiplos discos. Eles são indicados para trabalhos árduos e intensos e possuem boa capacidade de refrigeração.
Seu funcionamento é bem similar ao de disco único, mas não são utilizas pinças para aplicação do freio e sim pistões acionados hidraulicamente.

Sistema de freio com múltiplos discos

Composição Material

Pode-se utilizar ferro fundido na sua fabricação ou compostos cerâmicos, como exemplo, o carbono. Este por sua vez tem se mostrado uma excelente opção por diversos fatores como melhor calor específico e melhor condutividade térmica.

Seu uso aumenta em 30% a durabilidade e embora seu valor seja maior, ainda sim é mais acertado seu uso por conta da redução do tempo em que a aeronave deve fazer manutenções e maior eficiência de frenagem.

Porém existem alguns problemas como a perda de resistência por oxidação e perda temporária da capacidade de frenagem por conta de contaminação de umidade.

Anti-lock Braking System (ABS)

É o sistema que impede as rodas do trem de pouso se travarem, dessa forma optimizando ao máximo a frenagem da aeronave. O Anti Skid System é um sistema bem simples, composto por um Wheel sensor, uma Control Unit e uma Control Valve, sendo o Wheel sensor responsável por ‘’sentir‘’ o travamento da roda, a Control Unit responsável por por monitorar os sensores e a Control Valve por administrar na medida do necessário o acionamento do freio.

Esse sistema passa a funcionar antes mesmo de a aeronave pousar, impedindo assim que a aeronave toque o solo com os freios aplicados e derrape.

Diagrama de frenagem automática e anti-derrapagem

Reversor de Empuxo

O sistema de reversão de empuxo é uma modificação de caráter temporário na operação do motor da aeronave e que tem por missão colaborar na frenagem das aeronaves utilizando os gases resultantes da combustão. Embora tenha uma grande utilidade, ainda é um equipamento opcional em uma aeronave, uma vez que sua atuação não é responsável pela maior parte da frenagem.

O nome reversor de empuxo insinua que o fluxo de ar é todo defletido para a frente, mas o ângulo  de reversão é de 45 graus e sua aplicação pode contribuir com até 20% da força de frenagem do avião em pista seca e em pista molhada pode chegar a 50%

Funcionamento

O reversor tem sua aplicação imediatamente após o toque da aeronave, muitas vezes junto com os spoilers, com o intuito de aumentar a desaceleração da aeronave durante o pouso. O reverso é acionado manualmente através da manete de potência e quando em funcionamento, os passageiros ouvem um aumento imediato no ruído do motor.

O fato de ser um opcional, faz com que sua aplicação seja facultativa e nos cálculos de pouso ele não é mencionado pelo mesmo motivo.

Uma vez que a aeronave tenha reduzido sua velocidade abaixo 60 kts, o reversor é desligado para evitar que o fluxo de ar invertido contribua na ingestão de detritos a fim evitar danos ao motor.

Tipos de Reversores

Atualmente dois tipos de reversores tem sido usados:

Blocker Door

Nesse tipo, o fluxo de ar é bloqueado após a seção de escape do motor e direciona o fluxo de ar por meio das Cascade Vanes.

Reversor do tipo Concha:

Nesse tipo, o fluxo de ar é direcionado para fora do motor por um defletor, em forma de cone invertido

Para os aviões turbo hélice, o reverso tem um sistema bem mais simplificado. Quando a aeronave toca o solo o ângulo de passo das hélices são modificados de forma que ao invés de produzirem tração, passam a empurrá-lo para trás.

Freios Aerodinâmicos

“Quando aplicado às aeronaves, os freios aerodinâmicos significam qualquer sistema de dispositivos que retardam a velocidade aérea e que servem para aumentar a resistência no avanço do avião durante um planeio, pouso ou manobra. Os freios aerodinâmicos têm sido confeccionados como superfícies que podem ser projetadas além da asa e da fuselagem para dentro da corrente de ar, ou montantes que têm grandes carenagens que devem ser abertas ou giradas a fim de fornecer resistência adicional. O termo freio aerodinâmico é algumas vezes usado quando se faz referência aos flapes das asas.”(Definição da ANAC à respeito dos freios aerodinâmicos)

Embora os flapes e o trem de pouso funcionem como Speed Brakes por conta o arrasto que geram, os verdadeiros Speed Brakes são os Spoilers. Esses dispositivos são peças móveis que são posicionadas no extradorso da asa e atuam diminuindo/quebrando o fluxo de ar da camada limite quando são acionados. Eventualmente são utilizados como superfícies de controle primárias como é possível citar o Mitsubishi - MU2 B.

Referência: Jeppesen, Airframes and Systems

Embraer, Boeing e Airbus

Como uma das maiores e mais respeitadas empresas aéreas mundiais, a Embraer tem fundamentos bem sólidos para a composição e execução de seus projetos o que a leva fazer tanto sucesso, não só no Brasil mas em vários países mundo afora.

As aeronaves da Boeing e da Airbus eram grandes demais para operarem em aeroportos menores, forçando as companhias a fazerem os HUBs, aumentando drasticamente no tempo em que um passageiro ficava na aeronave pois faziam uma, duas e até três escalas em aeroportos que não era seu destino. Assim a aeronave ficaria  com bons números de passageiros e a companhia não tomasse prejuízo.

Com a produção de aeronaves de pequeno porte a operação foi facilitada, como pousos em pistas menores. Isso fez com que o custo das empresas diminuísse, pois uma aeronave menor e cheia de passageiros satisfeitos com o serviço é muito mais lucrativa e econômica que uma aeronave muito grande e com poucos passageiros insatisfeitos devido ao tempo perdido e preço de passagens. A Embraer decidiu pensar no cliente final como método de produção, mantendo uma produção enxuta e sem gastos adicionais e desnecessários, ela conseguia fazer um produto mais barato e eficiente para satisfazer o passageiro principalmente no valor observado, onde o cliente leva em conta preço, conforto, tempo gasto entre outros fatores levantando assim o custo-benefício de utilizar uma ou outra companhia aérea.

Sabe-se que, há anos, a indústria aeronáutica é um dos mercados mais concorridos do mundo e que vem se intensificando cada vez mais. O crescimento exponencial de empresas como a Embraer, tem feito que as grandes empresas, Boeing e Airbus, busquem cada vez mais inovações tecnológicas e operacionais para se manterem no topo do mercado.

No início dessa grande competição, as concorrentes procuravam por aviões mais largos e atualmente procuram desenvolver aviões mais econômicos já que é a principal exigência das linhas aéreas. Porém, elas seguem um princípio similar de funcionamento, analisando os diferentes sistemas das fabricantes. Podemos ver claramente que elas seguem o mesmo objetivo na fabricação de um sistema, mas que consta com diferenças que gera resultados para sair ganhando no mercado. Procuram pensar em aviões menos poluentes, pois atualmente o meio-ambiente é uma questão bem discutida na aviação, já que a mesma tem um grande nível de envolvimento, pois toneladas de combustíveis são jogados na atmosfera todos os dias.

Para essas mudanças ocorrerem extremas mudanças foram meditadas e realizadas ao longo dos anos, criando diversos sistemas e projetos e desenvolvendo excepcionais aeronaves que voam pelo mundo nos dias atuais, cada fabricante com seu ideário de produção. Contudo, cada uma apresenta uma filosofia de cabine e de sistemas à qual iremos falar em detalhes ao longo das postagens no blog. 

Análise medicinal do voo 522 da Helios Airways

Acidente ocorrido com um Boeing 737-300″, colidiu contra uma montanha em 14 de agosto de 2005, ao norte de Maratoba e Varnavas, Grécia.

O voo 522 da Helios Airways estava programado para decolar às 9hr local, do Aeroporto Larnaca, no Chipre, e fazer uma escala em Atenas, a capital da Grécia, antes de seguir para Praga, na República Tcheca.

Acompanhe o episódio do Mayday, Desastres Aéreos.

Entrando na medicina do voo

Normalmente, a cabine de passageiros é pressurizada para manter uma altitude de 8.000 pés, independente da altitude que o avião esteja voando. Como a aeronave já estava a 14.000 pés, a tripulação tinha tendências à desorientação por causa da falta de oxigênio, principalmente integrantes que fumavam. 

Nessa fase do voo os passageiros estavam na Zona de Compensação completa de 6500 a 15000 pés.

Saturação de O₂ na Hb: 83%

A saturação de oxigênio ocorre quando este se difunde dos pulmões para o sangue, uma pequena porção fica na parte líquida do plasma sanguíneo, e a outra porção se liga na parte sólida que é a hemoglobina (Hb). Os níveis normais correspondem a 98% de saturação, quando essa taxa diminui o organismo procura a compensação de alguma forma. No caso da taxa de saturação ser menor que 85 % ocorrem compensações fisiológicas que geralmente proporciona uma adequada proteção contra a hipóxia.

De 14000 para 34000 pés

Estágio das Perturbações: Saturação de O₂ na Hb: 70%

Nesse estágio a hipóxia aumenta e o organismo não consegue manter a homeostase e assim não compensa o déficit de oxigênio, no entanto alguns sintomas tendem a aparecer como: fadiga, euforia, tonturas, perda de memória e cianose de extremidades.

Dessa forma o organismo não consegue compensar totalmente a deficiência de O₂ nos tecidos.

No momento davam inicio às Manifestações Subjetivas – lassidão, fadiga, sonolência, euforia.

Manifestações Objetivas - Cianose ("arroxeamento") dos lábios e pontas dos dedos, má coordenação, falhas de apreciação, perda de características da personalidade, pulso rápido, coma, colapso e morte.

Naquela situação, as chances de encontrar alguém vivo eram remotas, pois se enquadravam no Estágio Crítico. Saturação O₂ na HB: <60%.

Estágio Crítico: Saturação menor que 60% ocorre um colapso respiratório que altera os níveis de consciência podendo ocorrer convulsão e morte.

... A tripulação do voo 522, havia se perdido por falha de comunicação entre comissários e pilotos.

Possíveis soluções

- O₂ a 100% (aplicação de máscaras de oxigênio).

- Diminuir altitude de cabine para menos de 10000 pés.

Aço e alumínio aplicados na aviação

O aço é um termo coletivo que há em muitos materiais e ligas diferentes. Aços e ligas de aço são usados em áreas onde a força é necessária e que estão sujeitas a alta carga, desgaste, e altas temperaturas. Alguns dos tipos de aço e ligas utilizadas na construção de aviões são listados abaixo:

Aços de alta resistência servem para fazer conexões e acessórios que estão sujeitos à cargas de tração. Alguns aços de alta resistência têm propriedades pobres contra rachaduras, e as cargas em excesso do nível de estresse do material resulta em rachaduras ao longo do caminho de estresse, ao invés de deformação através de alongamento, dobra, ou flambagem.

Os aços inoxidáveis são caros, mas têm uma elevada relação resistência-peso e pode resistir à altas temperaturas. Em muitos casos, o aço inoxidável é resistente à corrosão. Estas propriedades permite que os designers utilizem o aço inoxidável em berços de motor, dutos de ar quente, e bordos de ataque.

As ligas de titânio são amplamente utilizadas na fabricação de aeronaves modernas pois são resistentes a alta temperatura, de até 400 ° C, possui uma resistência excelente à corrosão e excelente resistência proporcional ao peso. A liga de titânio Grau 6 Ti-5Al-2,5Sn é utilizada em turbinas à gás, motores de foguetes e membro de estrutura de avião, além de algumas aplicações na indústria química.

Ligas de níquel são usadas apenas onde a temperatura ambiente é elevada e a resistência à deformação é um fator importante. As suas utilizações são normalmente restritas para as partes mais quentes da turbina de gás motor e seu conjunto.

O alumínio puro é mais dúctil em relação ao aço, porém suas ligas com pequenas quantidades de cobre, manganês, silício, magnésio e outros elementos apresentam uma grande quantidade de características adequadas às mais diversas aplicações. Estas ligas constituem o material principal para a produção de muitos componentes dos aviões e foguetes. É muito suave e não muito resistente, embora tenha propriedades resistentes à corrosão.

Quando o alumínio é ligado com 4% de cobre (AI-Cu) a liga resultante tem uma baixa razão força-peso menor, uma boa resistência à fadiga e é mais fácil de utilizar na fabricação, uma vez que é mais suave do que as ligas de AI-Zn. Este material é frequentemente chamado de duralumínio e é amplamente utilizado na produção da aeronave.

O alumínio em liga com magnésio, AI-Mg, resulta numa liga de baixa resistência que pode ser soldada.

Ligas de folha de alumínio são revestidas com alumínio puro para melhorar a resistência à corrosão este é denominado Alclad.

Uma das propriedades das ligas de alumínio é aumentar a sua resistência à tração quando a temperatura diminui. Outra propriedade é a capacidade que o material possui é alongar-se com um aumento e diminuição de temperatura. Estas propriedades, entre outras, deixa claro que é uma excelente liga de alumínio, a partir da qual pode fabricar muitas peças de aeronaves.

Liga de magnésio tem uma relação muito boa resistência-peso (alumínio é 1,5 vezes mais pesado), mas ele tem muito pouca resistência à corrosão (evitar água salgada). Ele também tem propriedades elásticas muito pobres, e suas chapas são propensas a rachaduras quando sujeitas a vibrações.

Vantagens da liga de alumínio: Boa resistência mecânica;  Resistente à corrosão;  Material homogêneo; Leve em relação à madeira; Diversidade de estudos sobre o material; Baixo custo; Construção facilitada em larga escala; Condutor de eletricidade;  Facilidade de usinagem. 

Por que seguir o padrão?

Existem vários tipos de pilotos, e não cabe a mim ficar diferenciando-os ou criticando seus atos, mesmo que seja facilmente notável a falta de zelo por parte de alguns. Mas, para abordar do assunto: Inspeção pré-voo ou "walk-around procedure" e manutenção é necessário  ir a fundo, e conhecer um dos maiores fatores de indisplicência  nesta fase preliminar do voo. Estou falando dele: o piloto complacente. 

Vai falar que você nunca presenciou uma decolagem e por um momento pensou: Vai mesmo decolar assim? Pois é, parece ser raridade, mas ainda há muitas pessoas que adotam um estilo rústico, arcaico e até uma orgulhosa forma de lidar com sua aeronave "da minha aeronave, cuido eu". Esse conceito faz parte da TPM (Manutenção Produtiva Total). Engloba aqueles sujeitos que, com sua autonomia de pensamento "acima do padrão", retiram ideias que para si são concretas, mas sem pensar nas consequências. 

Na aviação como num todo, podem surgir vários problemas derivados das citações nos parágrafos acima. Não é requisito para um bom comandante ser descuidado com o voo. A partir do momento em que acionamos uma aeronave, e enfim decolamos, estamos automaticamente proporcionando perigo. Em sua volta está um vasto espaço aéreo, compartilhado diretamente com quem cumpre seu papel diariamente.   

Portanto, me encarrego de frisar que a responsabilidade provém da ética e personalidade daqueles que não querem, principalmente, conduzir o mau ao inocente. 

Ilustrando o artigo, a imagem abaixo nos indica o que sucede ao esquecimento ou o pensamento: "as coisas estarão sempre, como eu deixei". Ou seja, em pleno estado de conservação.

Foto tirada em Julho de 2015. Aeroporto de Patos de Minas - MG.

Imagine as consequências de um ninho de pássaro feito no berço do motor, e o quão simples poderia ser facilmente evitado. Uma simples ação pós-voo: colocação de capas protetoras na entrada de ar do motor. Considerando as possíveis causas, creio que houve negligência e  foi uma das várias maneiras de "se brincar com aviação". Tudo que foi feito em prol da segurança aérea tem um principio e é pra ser seguido ou usado. Faça o uso do checklist, mesmo que seja por conferência, não se entregue a experiência. 

Tipos de formação de gelo

Existem quatro principais tipos de formação de gelo: geada, escarcha, misto e o claro ou liso. Cada um desses está associado a diferentes condições meteorológicas, pois dependem da temperatura e precipitação. É importante para nós, que saibamos identificar, e como lidar com o gelo e seus diferentes tipos.

Geada

Cristais de gelo formam a partir da sublimação quando vapores de água são submetidos a temperaturas abaixo de 0ºC. Isso forma uma estrutura cristalina. Embora não seja uma formação severa com grande camada, ela enruga a superfície da aeronave.

Geralmente é formado em noites claras de inverno quando a temperatura cai devido à temperatura de radiação para o espaço. O mesmo tipo de formação de gelo pode ocorrer na aeronave em voo, quando uma aeronave desce através de ar quente e úmido, ou uma aeronave com superfície fria decola e passa por uma inversão térmica (ar frio no solo e quente acima). 

Gelo escarcha

Gelo opaco é um termo dado para representar uma estrutura de gelo de cor branca e áspera. Este gelo pode ser formado em altitude ou em solo. No solo, forma-se quando a temperatura do ar encontra com a temperatura do ponto de orvalho, causando nevoeiro, e depois que cai abaixo de 0ºC, ocasiona no congelamento desse nevoeiro. O nevoeiro é formado por gotículas de água que são resfriadas, mas não chegam a congelar. No entanto, qualquer superfície mais fria que estas gotículas possam tocar poderão se congelar, formando o gelo opaco. Tem a mesma consistência que o gelo formado no congelador.

Em voo, este tipo de formação de gelo forma no bordo de ataque de uma aeronave quando essa voa através de nuvens de baixa densidade com gotículas de água resfriadas. As gotas se congelam ao entrar em contato com o bordo de ataque, e consequentemente outras gotas que tocam o gelo já formado continua a aumentar o volume de gelo.

Gelo cristal

É também conhecido como gelo liso ou claro. Este tipo de gelo forma uma transparente folha de gelo e pode ser formado no solo com uma chuva de granizo. No contato com, outro objeto, as gotas de água começam a congelar, mas não instantaneamente. 

No voo, gelo claro forma-se quando grandes quantidades de gotas congeladas impactam contra a estrutura da aeronave em temperatura entre -3ºC e -8ºC. Como já dito anteriormente, não é um congelamento instantâneo, pois há um aumento do calor latente, impedindo que a gota seja congelada totalmente. Isso permite que o ar saia dessa bolha para formação lenta e lisa desse tipo de gelo. 

Materiais aeronáuticos: Estresses e forças que atuam nas estruturas das aeronaves

Estresse Radial:

É a tensão criada em um recipiente quando ele está cheio, onde os conteúdos agirão para expandir o contentor. Por exemplo, um balão tem estresse radial quando inflado. Como um balão, quando uma aeronave é pressurizada, a pressão causa uma expansão interna.

Estresse de eixo:

Refere-se ao estresse longitudinal. Isso ocorre quando a aeronave é pressurizada e a pressão interna é aumentada.

Elasticidade do material:

Os materiais que uma aeronave de transporte moderno são feitos com um grau de elasticidade. Como um elástico quando é esticado e em seguida liberado, ele retorna ao seu tamanho original. Se a borracha é esticada além de seus limites elásticos, quando liberada, o efeito elástico não permite retornar ao seu tamanho original. Esta é a deformação. Em estruturas de aeronaves, a deformação pode assumir a forma de flexão, flambagem, alongamento, torcão, corte, ou fissuras, o que acaba por conduzir a fratura e deformação em materiais.

Quando um material é sujeito a uma carga que esteja dentro do seu limite elástico, mas durante um período prolongado, o material pode deformar-se (alongamento). Isso é denominado deformação, o que faz aumentar seu comprimento.

Os fatores que contribuem para deformação:

> Tipo de material;

> Carga aplicada;

> Duração da carga;

> Temperatura.

Fadiga nos materiais:

A fadiga é inevitável em materiais que estão sujeitos a cargas alternadas (ou seja, uma faixa de borracha velha estende-se e, em seguida, falha antes da carga normal aplicada). Isso é chamado de falha por fadiga. A estrutura sujeita a reversões de carga (cargas de tração principalmente), sofre falha por fadiga mais rapidamente do que a mesma estrutura que foi sujeita a uma carga contínua. Os efeitos de cargas cíclicas sobre estruturas são cumulativos e chegam a um ponto em que a estrutura se rompa, mesmo sob cargas normais.

O diagrama acima é uma representação gráfica da regra de Miner. Neste diagrama, um gráfico de escala logarítmica mostra três níveis de estresse que a estrutura pode estar sujeitos. Estes são S1, S2 e S3. Ao longo do eixo menor temos número de ciclos que o material pode suportar antes da falha, mostrado por N1, N2 e N3.

Para fazer uma aeronave viável, a estrutura e o material de que é feita devem ser tão leves quanto possível. Isto resulta na tensão no interior da estrutura que pode ser elevada, tanto como o Take-Off Mass (MTOM) que pode ser de até dois terços da carga de ruptura estrutura.

Combinado com as variações das cargas de S, que a aeronave está sujeita em todos os ciclos de sua operação, surge um efeito cumulativo sobre a fadiga na estrutura. Consequentemente, para todas as estruturas é dada uma vida útil.

Trincas por fadiga:

Quando uma estrutura está sujeita a uma tensão média, partituras, arranhões, furos de fixação, pontas afiadas, ou curvas acentuadas podem acumular-se os níveis de estresse locais, 2 ou 3 vezes maior do que a média. Como o nível de estresse dentro do material tenta aliviar a si mesmo, este pode ocasionar trincas. Por exemplo, se uma folha de papel é dobrada e um rasgo for iniciado, a tensão aplicada à folha através do rasgo faz com que o desgaste se propaga. Cada material tem um comprimento limite para trincas.

Fases de uma trinca por fadiga 

Aloha B737 após seção da cabine ser desintegrada por rachaduras devido à fadiga 

Referência

Airframes and System JAA ATPL Training – Chapter 1 –Introduction to structures  <Edição 2004>

Removedores de chuva

Segundo FAR (FAA Regulations), órgão regulamentador das operações aéreas civis no Estados Unidos. Uma aeronave que contenha peso máximo de decolagem acima de 5700 kg deve obrigatoriamente ser provida de limpadores de para-brisas para as duas posições de cabine.

Windshield wipers (limpa pára-brisas) – Mesmo mecanismo utilizado nos carros, o limpador de pára-brisas. Esses podem ser controlados eletricamente, mecanicamente ou hidraulicamente. São restritos a grandes velocidades e ao acionamento quando seco, pois pode resultar em danos nas palhetas e ranhuras nas janelas.

Rain Repellent (Líquido antiaderente a chuva) – Parece ser algo muito sútil, mas um repelente em condições severas de chuva pode ser bastante eficaz na remoção do excesso de água que até então tampava sua visão. Contém um óleo de grande viscosidade onde são espalhados pelas palhetas dos limpadores. Isso reduz a fricção de superfície, então a quantia de água presente consegue se disperçar com mais facilidade. São estocados em reservatórios pressurizados e comandados através de switchs na cabine. Após aplicação do repelente nada se pode enxergar no exterior antes de 15 segundos passados, portanto é recomendado que cada piloto faça o procedimento alternadamente. O líquido no geral tem um odor característico, e é tóxico. Caso vazamento do fluido na cabine máscaras de oxigênio devem ser utilizadas. Caso for feito um mal uso, esse líquido pode reter poeira e sujeira, efeito contrário ao seu propósito.  

http://nan-tec.eu/wp-content/uploads/2015/02/nantec-GWR-Rain-repellent-011.jpg

Bleed Air Rain Removal (Removedor de chuva por ar) – É utilizado como suplemento para remoção de chuva. É um sistema cujo qual utiliza ar de sangria dos motores. Os orifícios por onde sai essse ar são localizados antes doo para-brisas, mantendo um fluxo de ar laminar sobre as janelas.  Sua função é evitar que a água devido à chuva caia diretamente no plexiglass, ou seja quebrada em gotas menores antes de atingir o mesmo. Não é um sistema existente em grande escala, mas vale à pena considerar sua importância.