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