ESTRESSES ESTRUTURAIS DAS AERONAVES

Os componentes da fuselagem de uma aeronave se dividem em vários membros estruturais (reforçadores, longarinas, nervuras, paredes, etc.) e são constituídos por uma grande variedade de materiais. Para serem integrados, são unidos através de rebites, parafusos e soldagem ou adesivos.

De modo geral, os membros estruturais são desenhados para suportar uma carga ou resistir ao estresse, visto que, durante o voo, um único membro da estrutura pode ser submetido a uma combinação de diferentes “estresses”.

Há cinco estresses maiores, aos quais todas as aeronaves estão sujeitas. São elas: Tensão, Compressão, Flexão, Torção e Cisalhamento.

TENSÃO / TRAÇÃO

Tensão (Tension): é o estresse que resiste à força que tende a afastar. Por exemplo, o motor puxa a aeronave para frente, porém, a resistência do ar tenta trazê-la de volta. O resultado é a tensão, que tende a esticar a aeronave. O estresse de tensão de um material é medido em p.s.i. (libras por polegada quadrada) e é calculado ao se dividir a carga (em libras) requerida para dividir o material pela sua seção transversal (em polegadas quadradas).

Veja esse ensaio que da hora!

COMPRESSÃO

Compressão (Compression): é o estresse que resiste à força de esmagamento, que tende a encurtar ou espremer as partes da aeronave. A resistência compressiva de um material também é medida em p.s.i.

Ensaio de Compressão, Direto do Telecurso 2000, owww saudade!

FLEXÃO

Flexão (Shear): é uma combinação de Compressão e Tensão. As partes de aeronaves, especialmente parafusos e rebites, são geralmente submetidos à força de flexão e esticada no lado externo da flexão.

Aqui um exemplo real do ensaio de Flexão em asa do Embraer 190 E2

TORÇÃO

Torção (Torcional): como o próprio nome diz, a é o estresse que produz “torcimento”. Ou seja, enquanto a aeronave se move para a frente, o motor também tende a torcê-la para um dos lados. Porém, outros componentes da aeronave a mantêm no curso. Assim, gera-se torção. A resistência torcional de um material é sua resistência à torção ou torque.

Veja a resistencia desse corpo de prova.

CISALHAMENTO

Cisalhamento (Bending): é o estresse que resiste à força que tende a fazer com que uma camada do material deslize sobre uma camada adjacente. Tendo-se duas chapas rebitadas submetidas à tensão, submetem os rebites a uma força de cisalhamento. Geralmente a resistência ao cisalhamento de um material é igual ou menor que sua resistência à tensão ou compressão.

Neste video, com o esforço de cisalhamento, o Parafuso deformou!

E ai? Você é capaz de distinguir os tipos de estresses estruturais que ocorrem numa aeronave?

VLW e FLW!

TIPOS DE FUSELAGEM

Para a nossa última matéria do conhecimento das partes que compõe a aeronave. Falaremos hoje dos tipos estruturais que compõe o corpo da aeronave.

Nesta esfera, a construção básica das estruturas é distinta em trés categorias.
As Treliças, Monocoque e Semi-monocoque.

TRELIÇAS

Chamada de fuselagem de viga armada é usada em aviões leves. Consiste de uma estrutura de tubos de aço soldados ou rebitados, ou encastrados entre si em séries de quadros ou triângulos. Os tubos que correm ao longo da fuselagem são as longarinas. As ligações entre as longarinas chamam-se tirantes. As cérceas e as réguas dão a forma aerodinâmica à fuselagem. O cavernam e ganha então forma com o revestimento final externo, que pode ser de alumínio, de magnésio, plástico moldado ou fibra de vidro. Se for de tela, o revestimento é pintado com dope para endurecer e impermeabilizar. Esse processo chama-se entelagem.

DOPE: Preparado químico à base de nitrato ou acetato de celulose, aplicado sobre a tela dos aviões a fim de reforçá-la e impermeabilizá-la.

                                              Exemplo de construção em treliça.

MONOCOQUE

Monocoque é um tipo de projeto estrutural que suporta cargas na cobertura externa de um objeto, similar a uma casca de ovo. O termo é também utilizado para indicar uma estrutura na qual a cobertura, ou revestimento, é responsável pelo suporte estrutural do objeto.

Trocando em miúdos, é o Revestimento Externo que segura a estrutura.

Para que o conceito seja verdadeiro, tem que ser composto por Cavernas e o Revestimento.

SEMI - MONOCOQUE

O termo semi-monocoque refere-se a uma estrutura de casca estressada que é semelhante a um verdadeiro monocoque, mas que deriva pelo menos um pouco de sua força do reforço convencional. Tendo como a sua principal diferenciação, as Longarinas.

Longarinas: A longarina é a peça ou parte principal, fundamental e indispensável utilizada na montagem da asa e para algumas aeronaves na estrutura. Geralmente com elevada resistência e a maioria delas fabricada com ricas ligas metálicas, ou seja, misturas refinadas em altas temperaturas de dois ou mais metais diferentes encontrados na natureza, selecionados com cuidado e critério por oferecerem propriedades de se adaptar aos frequentes esforços de flexão a que são submetidos durante o voo da aeronave e também nos pousos e decolagens.

Para efeito de aprendizagem, veja a nomenclatura dos itens estruturais.

Nos aviões atuais, a estrutura semi-monocoque é a mais utilizada.

Aprendemos nesta matéria, a estrutura Treliçada, Monocoque e Semi-monocoque.

E assim terminamos essa bela matéria!
Você é capaz de diferenciar os Tipos de Fuselagem usados nas aeronaves?
Vlw e Flw!

TIPOS DE EMPENAGENS

Hoje abordaremos os tipos de empenagem, mais afinal o que é empenagem?

Conceituando: A empenagem é uma estrutura do avião constituída pela parte terminal da fuselagem e pelos estabilizadores vertical e horizontal. A empenagem é a parte localizada na região traseira sendo ela responsável pela estabilidade longitudinal e direcional do avião. 

Tipos de empenagem.

Geralmente o que compõe uma empenagem são os Profundores, Leme de Direção e Deriva, mas para não sair do foco, as Superfícies de Comando Primarias e Secundárias falaremos mais tarde!

CONVENCIONAL ou PADRÃO

A cauda convencional é o formato mais comum atribuído ao projeto dos aviões, no qual a empenagem horizontal fica na base da deriva. Como a deriva deve suportar o peso do estabilizador, a estrutura desta configuração é mais leve e resistente.

TIPO "T"

A chamada “cauda em T” também é largamente utilizada em aeronaves comerciais. Ela se faz mais pesada do que a convencional, devido à necessidade de se reforçar a empenagem vertical. Possui, no entanto, as vantagens de contar com um leme direcional mais eficiente, além de permitir a instalação de propulsores na sua parte inferior.

TIPO "V" ou RUDDERVATORS

Já na configuração em “V”, as superfícies da empenagem são combinadas em apenas duas superfícies, formando a letra alfabética. Esta formatação é conhecida como “ruddervators”, termo criado pela fusão das palavras rudder (leme) e elevator (profundor). Com ela, há a redução no arrasto da aeronave, porém se exige um sistema de comandos mais complexo.

TIPO CAUDA DUPLA

Por sua vez, a chamada empenagem de cauda dupla é capaz de manter os lemes fora da linha de centro do avião – e que, eventualmente, poderiam estar anulados pela asa ou pela fuselagem frontal em altos ângulos de ataque. Também é utilizada como truque para reduzir o peso em relação à cauda convencional.

TIPO CRUCIFORME

A cauda cruciforme (cruzada) é uma configuração peculiar, que se estabelece como uma intermediária entre as duas anteriores. Assim como a cauda em “T”, ela também permite a instalação de propulsores na sua parte inferior e evita a interferência dos gases de exaustão na empenagem horizontal. Porém, tem a vantagem de ser relativamente mais leve para aeronave.

Geralmente encontramos diariamente esses tipos de caudas em dia de Portões Abertos, Beira de Aeródromo ou até em eventos de aeromodelismo. Muito bom para treinar a diferenciação pelo o numero de aviões que esses locais nos propicia.

E assim terminamos essa bela matéria!
Você é capaz de distinguir os Tipos de Empenagens empregadas nos Aviões?
Vlw e Flw!

TIPOS DE TREM DE POUSO

Trem de pouso ou trem de aterragem, ou trem de aterrissagem, é um dos principais equipamentos do avião, utilizado na decolagem e na aterrissagem, sendo o trem de pouso dianteiro responsável pela direção durante o deslocamento da aeronave no solo.O trem de pouso deve suportar todo o peso de uma aeronave durante as operações de pouso e decolagem, sendo fixado rigidamente aos componentes estruturais primários da aeronave.

O Trem de Pouso divide-se pela sua construção e sua operação:

Quanto a sua construção, ela pode ser do tipo Convencional ou Triciclo.

CONVENCIONAL

O chamado trem convencional (designado em inglês por taildragger), é o oposto do trem triciclo; é um trem que possui dois pneus frontais, e um traseiro, sob a empenagem.

No exemplo acima, as Pernas Frontais são os Trens Principais, e a traseira é chamada de Bequilha, que faz a função de Trem de Pouso Auxiliar.

As aeronaves com trem de pouso convencional, o nariz do avião bloqueia a visão a frente. Esse tipo de aeronave é mais propensa a pilonar (capotar para frente), como pode ocorrer se passar por um desnível ou se os freios forem demasiadamente aplicados. Em uma pilonagem, a cauda da aeronave sobe e a hélice atinge o solo, causando danos à aeronave.

Esse vídeo abaixo é Top, um bom exemplo de Pilonagem.

TRICICLO

Uma aeronave com um trem "triciclo", possui um pneu frontal, sob a parte da frente, e dois traseiros, dispostos sob as asas. A vantagem desta configuração, relativamente à anterior, é o fato de ser mais seguro em frenagens mais acentuadas, impedindo que o avião entre em capotamento frontal.

A Perna de Trem Frontal, é chamada de Trem de Nariz, Trem Auxiliar e Bequilha Dianteira, esse ultimo termo, quase nunca usado. As pernas Traseira são chamadas de Trem de Pouso Principal, Perna Principal, Trens de Barriga. Respectivamente nesta ordem dos termos mais conhecidos para os menos conhecidos.

E um videozinho para demonstrar esse tipo de Trem, ACTION!

Agora vejamos quanto a Operação dos Trens de Pouso

Quanto a operação os Trens de pouso se divide em, Fixo, Retrátil / Semi-Escamoteável, Escamoteável.

Trem de Pouso FIXO

Não possui sistema de retração, permanecendo estendido durante o voo.

Veja, o  AERO BOERO AB-115, é um exemplo de Trem Fixo

Trem de Pouso RETRATIL ou SEMI-ESCAMOTEÁVEL

Tipo de trem-de-pouso que pode ser recolhido para dentro do corpo ou das asas de uma aeronave enquanto ela estiver em voo, a fim de reduzir a resistência aerodinâmica parasita. É operado por um mecanismo que pode ser por meios hidráulicos, elétricos, sem-fim ou engrenagens; ou então a combinação de alguns ou de todos eles. A grande diferença é que suas partes ficam à mostra.

Trem de Pouso ESCAMOTEÁVEL

O mais comumente usado devido a sua vantagem aerodinâmica. Esse tipo deixa o trem de pouso totalmente guardado. 

Reparem que os Trens de Pouso EMB 195-E2 e o EMB KC390 estão totalmente guardados deixando a superfície uniforme totalmente aerodinâmica.

E assim terminamos essa bela matéria!
Você é capaz de distinguir o tipo de construção de Trem de Pouso e seus modos de Operação?
Vlw e Flw!

CLASSIFICAÇÃO GERAL DAS AERONAVES

Por estratégia, necessidade, evolução ou por pedido de fabricação, as aeronaves foram se modificando e atendendo os diversos tipos de terrenos, tendo que pousar em ambientes de pouco espaço, ou em ambientes que só eram povoados por barcos. Quanto essa diversidade de ambiente, nasceu a classificação geral das aeronaves. Estamos falando dos Litoplanos, Hidroaviões, Anfíbios, planadores e as aeronaves de Asas Rotativas.

LITOPLANOS

São as aeronaves capazes de pousar e decolar em superfícies solidas, equipadas com Trem de Pouso, chamadas também de aeronaves de Aterragem.

O trem de pouso das aeronaves Litoplanas podem variar conforme a utilização do avião...veja abaixo o famoso DHC BUFFALO, uma aeronave capaz de pousar e decolar  em poucos metros mesmo sendo uma aeronave de carga. Uma bela demonstração!

HIDROPLANOS

São as aeronaves com a capacidade de decolar e pousar sobre superfícies líquidas, também chamadas de Amerrisagem ou Amaragem.

Olha essa belezura, o DHC-2 BEAVER, uma bela derivação do BUSH PLANE (versão com trem de pouso) mas equipados com flutuadores!

O motor radial dessa maravilha faz um belo barulho!

ANFÍBIOS

Os aviões anfíbios apresentam um aspecto e características semelhantes aos Hidroaviões, apenas com a diferença de terem rodas para pouso em terra, além do casco ou dos flutuadores para pouso na água.

Se você gostou do vídeo anterior, te apresento o BERIEV BE-12 (foto) e o BERIEV-200 (vídeo), veja por si só o quanto essa maravilha é um ícone dos aviões anfíbios.

PLANADORES

Planador é uma aeronave sem motor, mais densa que o ar e com uma configuração aerodinâmica semelhante a de um avião, que se mantém voando graças às correntes ascendentes na atmosfera. A prática de aviação desportiva com planadores se denomina voo à vela. Existem planadores utilizados para fins militares, que foram empregados mais largamente durante a Segunda Guerra Mundial.

Veja um lançamento real de um planador...Incrível! 

"Aqui tem coregem!"- Berranteiro, Serjão.

HELICÓPTEROS

Falar o que desses espécimes, em contraste com aeronaves de asa fixa, os helicópteros, permite decolar e pousar verticalmente, pairar e ir para frente, para trás e lateralmente. Esses atributos dão aos helicópteros a possibilidade de serem utilizados em áreas congestionadas ou isoladas em que as aeronaves de asa fixa não seriam capaz de pousar ou decolar.

Um grande exemplo de Maquina com asas rotativas a seguir, e uma referência unanime em coisa linda de se ver voar é o CH-47 CHINOOK da Boeing. Aeronave multi-missão, que vale apena dar uma bizurada na wikipédia para saber sobre as suas características.

Quem já viu alguém chamando uma moto no GRAU? Olha esse caboquinho o que ele faz com essa maquina de guerra!

Que tal uma missãozinha de resgate? o Chinook faz!

E assim terminamos essa bela matéria!

Você é capaz de distinguir as características gerais das aeronaves?

Vlw e Flw!