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Guias e Dicas
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01 Estrutura de Aeronaves, Notas de estudo de Engenharia Aeronáutica

Apostilas do Curso Mecânico de Manutenção de Aeronaves Célula - DAC

Tipologia: Notas de estudo

2010

Compartilhado em 12/03/2010

adriano-almeida-6
adriano-almeida-6 🇧🇷

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Baixe 01 Estrutura de Aeronaves e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Aeronáutica, somente na Docsity! 1-1 CAPÍTULO 1 ESTRUTURAS DE AERONAVES INTRODUÇÃO A fuselagem de uma aeronave de asa fixa é geralmente considerada como dividin- do-se em 5 partes principais - fuselagem, asas, estabilizadores, superfícies de controle e trem de pouso. A fuselagem de helicóptero consiste da célula, rotor principal e caixa de engrena- gens de redução (gearbox), rotor de cauda (em helicópteros com apenas um rotor principal) e trem de pouso. Os componentes da fuselagem são cons- truídos de uma grande variedade de materiais e são unidos através de rebites, parafusos e sol- dagem ou adesivos. Os componentes da aero- nave dividem-se em vários membros estruturais (reforçadores, longarinas, nervuras, paredes, etc.). Os membros estruturais das aeronaves são desenhados para suportar uma carga ou resistir ao estresse. Um único membro da estrutura pode ser submetido a uma combinação de es- tresses. Na maioria dos casos, os membros es- truturais são projetados para suportar mais car- gas nas extremidades do que sobre suas late- rais; ou seja, são mais sujeitos a tensão e com- pressão que a flexão. A resistência pode ser o requisito princi- pal em certas estruturas, enquanto outras ne- cessitam de qualidades totalmente diferentes. Por exemplo, capotas, carenagens e partes se- melhantes geralmente não precisam suportar os e estresses impostos pelo vôo, ou as cargas de pouso. Contudo, essas partes devem possuir qualidades, como um acabamento liso e forma- to aerodinâmico. PRINCIPAIS ESTRESSES ESTRUTURAIS Durante o projeto de uma aeronave, cada centímetro quadrado da asa e da fusela- gem, cada nervura, longarina, e até mesmo ca- da encaixe deve ser considerado em relação às características físicas do metal do qual ele é feito. Todas as partes da aeronave devem ser planejadas para suportar as cargas que lhes serão impostas. A determinação de tais cargas é chamada análise de estresse. Apesar do plane- jamento do desenho não ser uma atribuição do mecânico, é, contudo, importante que ele com- preenda e avalie os estresses envolvidos, para evitar mudança no desenho original através de reparos inadequados. Há 5 estresses maiores, aos quais todas as aeronaves estão sujeitas (figura 1-1): (A) Tensão (B) Compressão (C) Torção (D) Cisalhamento (E) Flexão Figura 1-1 Os cinco estresses que atuam em uma aeronave. O termo estresse é geralmente utilizado com o mesmo sentido da palavra esforço. O estresse é uma força interna em uma substância que se opõe ou resiste à deformação. O esforço é a deformação do material ou substância. O estresse é uma força interna, que pode causar deformação. A tensão (fig. 1-1A) é o estresse que resiste à força que tende a afastar. O motor pu- xa 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 esfor- ço de tensão de um material é medido em p.s.i. (libras por polegada quadrada) e é calculado dividindo-se a carga (em libras) requerida para dividir o material pela sua seção transversal (em polegadas quadradas). A compressão (fig. 1-1B) é o estresse que resiste à força de esmagamento. A resistên- cia compressiva de um material é também me- dida em p.s.i. A compressão é o estresse que 1-2 tende a encurtar ou espremer as partes da aero- nave. A torção é o estresse que produz torci- mento (fig. 1-1C). Enquanto a aeronave se mo- ve para a frente, o motor também tende a torcê- la para um dos lados, porém outros componen- tes da aeronave a mantêm no curso. Assim, gera-se torção. A resistência torcional de um material é sua resistência à torção ou torque. O cisalhamento é o estresse que resiste à força que tende a fazer com que uma camada do material deslize sobre uma camada adjacen- te. Duas chapas rebitadas, submetidas a tensão (fig. 1-1D), submetem os rebites a uma força de cisalhamento. Geralmente a resistência ao cisa- lhamento de um material é igual ou menor que sua resistência à tensão ou compressão. As par- tes de aeronaves, especialmente parafusos e rebites, são geralmente submetidos à força de cisalhamento. O estresse de flexão é uma combinação de compressão e tensão. A vareta da fig. 1-1E, foi encurtada (comprimida) em um dos lados da flexão e esticada no lado externo da flexão. AERONAVE DE ASA FIXA Os componentes principais de uma ae- ronave monomotora à hélice são mostradas na figura 1-2. Figura 1-2 Componentes estruturais de uma aeronave. A fig. 1-3 ilustra os componentes estru- turais de uma aeronave a jato. Uma asa e os conjuntos da empenagem são apresentados explodidos nos diversos componentes que, quando juntos, formam unidades estruturais maiores. Figura 1-3 Componentes estruturais típicos de uma aeronave a jato 1-5 e localização das janelas de acesso são supridos pelo fabricante no manual de manutenção da aeronave. Sistema de numeração das localizações Há diversos sistemas de numeração em uso para facilitar a localização de específicas cavernas de asa, paredes de fuselagem, ou quaisquer membros estruturais de uma aerona- ve. A maioria dos fabricantes usam um sis- tema de marcação de estações; por exemplo, o nariz da aeronave pode ser designado estação zero, e todas as demais estações são localizadas a distâncias medidas em polegadas a partir da estação zero. Sendo assim, quando se lê em um esquema"Caverna de fuselagem na estação 137", essa caverna em particular pode ser loca- lizada 137 polegadas atrás do nariz da aerona- ve. Um diagrama de estações típico é apresen- tado na fig. 1-8. Para localizar as estruturas à direita ou esquerda da linha central de uma aeronave, muitos fabricantes consideram a linha central como sendo a estação zero para a localização à direita ou esquerda. Com um tal sistema as cavernas do estabilizador podem ser identificadas como sendo tantas polegadas à direita ou à esquerda da linha central da aeronave. O sistema de numeração do fabricante aplicável e as designações abreviadas ou sím- bolos, devem sempre ser revisados antes de tentar localizar um membro estrutural. A lista a seguir inclui os tipicamente usados por muitos fabricantes. Figura 1-8 Estações da fuselagem. (1) Estação de fuselagem (Fus. Sta. ou F.S.) - são numeradas em polegadas de um referencial ou ponto zero, conhecido como DATUM. O DATUM é um plano vertical imaginário no/ou próximo ao nariz do avião, a partir do qual to- das as distâncias são medidas. A distância até um determinado ponto é medida em polegadas paralelamente à linha central, que estende-se através da aeronave - do nariz até o centro do cone de cauda. Alguns fabricantes chamam a estação de fuselagem de estação de corpo (body station) abreviado B.S. (2) Linha de alheta (Buttock line - B.L.) - é uma medida de largura à esquerda ou à direita da linha central e paralela à mesma. (3) Linha d'água (Water line - W.L.) - é a me- dida de altura em polegadas, perpendicularmente a um plano horizontal mente a um plano horizontal localizado a uma determinada distância em polegadas abaixo do fundo da fuselagem da aeronave. (4) Estação de aíleron (A.S.) - é medida de fora para dentro, paralelamente à lateral interna do aileron, perpendicularmente à longarina traseira da asa. (5) Estação de flape (F.S.) - é medida perpendi- cularmente à longarina traseira da asa e parale- lamente à lateral interna do flape, de fora para dentro. (6) Estação de nacele (N.C. OU Nac. Sta.) - é medida tanto à frente como atrás da longarina dianteira da asa, perpendicularmente à linha d'água designada. 1-6 Além das estações listadas acima, usa- se ainda outras medidas, especialmente em aeronaves de grande porte. Ou seja, pode haver estações de estabilizador horizontal (H.S.S.), estações do estabilizador vertical (V.S.S.) ou estações de grupo motopropulsor (P.P.S.). Em todos os casos, a terminologia do fabricante e o sistema de localização de estações deve ser consultado antes de se tentar localizar um pon- to em uma determinada aeronave. ESTRUTURA ALAR As asas de uma aeronave são superfícies desenhadas para produzir sustentação quando movidas rapidamente no ar. O desenho particu- lar para uma dada aeronave depende de uma série de fatores, tais como: tamanho, peso, apli- cação da aeronave, velocidade desejada em vôo e no pouso, e razão de subida desejada. As asas de uma aeronave de asas fixas são chamadas de asa esquerda e asa direita, correspondendo à esquerda e à direita do piloto, quando sentado na cabine. As asas da maioria das aeronaves atuais são do tipo cantilever; ou seja, elas são cons- truídas sem nenhum tipo de escoramento exter- no. O revestimento faz parte da estrutura da asa e suporta parte dos estresses da asa. Outras asas de aeronaves possuem suportes externos (mon- tantes, estais, etc.) para auxiliar no suporte da asa e das cargas aerodinâmicas e de pouso. Tanto as ligas de alumínio como as de magné- sio são utilizadas na construção de asas. A es- trutura interna consiste de longarinas e vigas de reforço no sentido da envergadura, e nervuras e falsas nervuras no sentido da corda (do bordo de ataque para o bordo de fuga). As longarinas são os membros estruturais principais da asa. O revestimento é preso aos membros internos e poderá suportar parte dos estresses da asa. Du- rante o vôo, cargas aplicadas, impostas à estru- tura primária da asa atuam primariamente sobre o revestimento. Do revestimento elas são transmitidas para as nervuras, e das nervuras para as longarinas. As longarinas suportam toda a carga distribuída e também os pesos concentrados, tais como a fuselagem, o trem de pouso e; em aeronaves multimotoras, as nace- les ou "pylons". A asa, tal qual a fuselagem, pode ser construída em seções. Um tipo muito usado compõe-se de uma seção central com painéis externos e pontas de asa. Outro arranjo pode conter projeções da fuselagem, como partes in- tegrantes da asa, ao invés da seção central. As janelas de inspeção e portas de aces- so são geralmente localizadas na superfície in- ferior da asa (intradorso). Há também drenos na superfície inferior, para escoar a umidade que se condensa ou os fluidos. Em algumas aerona- ves há até locais onde se pode andar sobre a asa; em outras, há pontos para apoio de maca- cos sob as asas. Diversos pontos nas asas são localiza- dos através do número da estação. A estação de asa zero (W.S. 0.0) está localizada na linha central da fuselagem, e todas as estações de asa são medidas a partir daí, em direção às pontas, em polegadas. Geralmente a construção de uma asa baseia-se em um dos 3 tipos fundamentais: (1) monolongarina, (2) multilongarina, ou (3) viga em caixa. Os diversos fabricantes podem adotar modificações desses tipos básicos. A asa monologarina incorpora apenas um membro longitudinal principal em sua construção. As nervuras ou paredes suprem o contorno ou formato necessário ao aerofólio. Apesar do tipo estreitamente monolongarina não ser comum, esse tipo de desenho, modifi- cado pela adição de falsas longarinas, ou de membros leves ao longo do bordo de fuga, co- mo suporte para as superfícies de controle, é às vezes utilizado. A asa multilongarina incorpora mais de um membro longitudinal principal em sua construção. Para dar contorno à asa, inclui-se geralmente nervuras e paredes. A asa do tipo viga em caixa (caixa cen- tral) utiliza dois membros longitudinais princi- pais com paredes de conexão para dar maior resistência e fazer o contorno de asa. Pode-se usar uma chapa corrugada entre as paredes e o revestimento externo liso para que possa supor- tar melhor as cargas de tensão e compressão. Em alguns casos, usa-se reforçadores pesados ao invés das chapas corrugadas. Às vezes usa- se uma combinação de chapas corrugadas na superfície superior, e reforçadores, na superfí- cie inferior. Configurações de asas Dependendo das características de vôo desejadas, as asas serão construídas em diferen- 1-7 tes formas e tamanhos. A fig. 1-9 mostra alguns dos tipos de bordos de ataque e de fuga. Além da configuração dos bordos de ataque e fuga, as asas são também desenhadas para prover certas características de vôo dese jáveis, tais como grande sustentação, balance- amento ou estabilidade. A fig. 1-10 mostra al- guns formatos comuns de asas. Certas características da asa causarão outras variações no projeto. A ponta de asa pode ser quadrada, redonda ou até mesmo pon- tuda. Ambos, o bordo de ataque e o de fuga, podem ser retos ou curvos. Em adição, a asa pode ser afilada, de forma que a corda nas pon- tas seja menor que na raiz da asa. Muitos tipos de aeronaves modernas utilizam asas enfle- chadas para trás (fig. 1-9). Figura 1-9 Formatos típicos de bordos de ataque e de fuga de asas. Figura 1-10 Formatos comuns de asas. Longarinas de asa As principais partes estruturais de uma asa são as longarinas, as nervuras ou paredes, e as vigas de reforço ou reforçadores, como mos- trado na figura 1-11. As longarinas são os principais mem- bros estruturais da asa. Elas correspondem às longarinas da fuselagem. Correm paralelamente ao eixo lateral, ou em direção às pontas da asa e, são geralmente presas à fuselagem, através das ferragens da asa, de vigas ou de um sistema de armação metálica. As longarinas de madeira podem ser classificadas geralmente em 4 tipos diferentes, de acordo com a configuração de sua seção transversal. Como mostrado na fig.1-12, elas podem ser parcialmente ocas, no formato de uma cai- xa, sólidas ou laminadas, retangulares, ou em forma de "I". 1-10 Figura 1-17 Nervuras típicas de madeira. Os tipos mais comuns de nervuras de madeira são a armação de compensado, a ar- mação leve de compensado e o tipo treliça. Desses 3 tipos, o tipo treliça é o mais eficiente, porém não tem a simplicidade dos outros tipos. A nervura de asa mostrada na fig. 1-17A é do tipo treliça, com cantoneiras de compensado em ambos os lados da nervura e uma cobertura contínua ao redor de toda a ner- vura. Essas coberturas são geralmente feitas do mesmo material da nervura. Elas reforçam e fortalecem a nervura e fornecem uma superfície de fixação para o revestimento. Uma nervura leve de compensado é mostrada na fig. 1-17B. Nesse tipo, a cobertura pode ser laminada, especialmente no bordo de ataque. A fig. 1-17C mostra uma nervura com uma cantoneira contínua, que dá um suporte extra a toda a nervura com um reduzido acrés- cimo de peso. Uma cantoneira contínua reforça a co- bertura da nervura. Ela ajuda a prevenir empe- namentos e melhora a junção colada entre a nervura e o revestimento, pois pode-se adicio- nar pequenos pregos, uma vez que esse tipo de nervura resiste melhor que as outras à utiliza- ção de pregos. A cantoneiras contínuas são mais fáceis de lidar que a grande quantidade de pequenas cantoneiras necessárias anteriormente. A figura 1-18 mostra a estrutura básica longarina/nervura, de uma asa de madeira, jun- to com outros membros estruturais. Além das longarinas dianteira e traseira, a fig. 1-18 mostra uma longarina de aileron ou falsa longarina. Esse tipo de longarina estende- se por apenas uma parte da envergadura e dá suporte às dobradiças do aileron. Vários tipos de nervuras estão também ilustrados na fig. 1-18. Em adição à nervura de asa; às vezes chamada de "nervura plana", ou mesmo "nervura principal", aparecem também nervuras dianteiras e nervuras traseiras. Uma nervura dianteira também é chamada falsa ner- vura, uma vez que ela geralmente estende-se de um bordo de ataque até a longarina dianteira ou um pouco além. As nervuras dianteiras dão ao bordo de ataque a necessária curvatura e su- porte. A nervura de asa, ou nervura plana, es- tende-se desde o bordo de ataque da asa até a longarina traseira e, em alguns casos, até o bor- do de fuga da asa. A nervura traseira é nor- malmente a seção mais estressada, na raiz da asa, próxima ao ponto de fixação da asa à fuse- lagem. Dependendo de sua localização e méto- do de fixação, uma nervura traseira pode ser chamada de nervura parede ou de compressão, caso ela seja desenhada para absorver cargas de compressão que tendem a unir as longarinas da asa. Uma vez que as nervuras têm pouca re- sistência lateral, elas são reforçadas em algu- mas asas através de fitas entrelaçadas acima e abaixo das seções da nervura para evitar mo- vimento lateral. Os estais de arrasto e de antiarrasto (fig. 1-18) cruzam-se entre as longarinas para for- mar uma armação resistente às forças que atu- am sobre a asa no sentido da corda da asa. Es- ses estais também são conhecidos como tirante ou haste de tensão. Os cabos projetados para resistir às forças para trás são conhecidos como estais de arrasto; os estais de antiarrasto resis- tem às forças para a frente, na direção da corda da asa. Os encaixes de fixação da asa, mostra- dos na fig. 1-18, dão um meio de fixar a asa à fuselagem da aeronave. A ponta de asa é geralmente uma unida- de removível, parafusada às extremidades do painel da asa. Uma das razões é a vulnerabili- dade a danos, especialmente durante o manu- seio no solo e no taxiamento. A fig. 1-19 mostra uma ponta de asa removível, de uma aeronave de grande porte. A ponta de asa é construída de liga de alumínio. 1-11 Sua cobertura é fixada através de parafusos de cabeça escareada e, presa às longarinas em qua- tro pontos, por parafusos de 1/4 pol. O bordo de ataque da ponta de asa é aquecido pelo duto de antigelo. O ar quente é liberado através de uma saída na superfície superior da ponta de asa. As luzes de navegação são fixadas no cen- tro da ponta de asa e geralmente não são avis- tadas diretamente da cabine de comando. Para verificar o funcionamento da luz de navegação, antigamente se usava uma vareta de lucite que levava a luz até o bordo de ata- que; hoje em dia usa-se uma placa de acrílico transparente que se ilumina e é facilmente vi- zualizado da cabine. A fig. 1-20 ilustra uma vista da seção transversal de uma asa metálica cantilever. A asa é feita de longarinas, nervuras e revesti- mento superior e inferior. Com poucas exce- ções, as asas desse tipo são de revestimento tra- balhante (o revestimento faz parte da estrutura da asa e suporta parte dos estresses da asa). Os revestimentos superior e inferior da asa são formados por diversas seções integral- mente reforçadas. Esse tipo de construção permite a insta- lação de células de combustível de borracha ou pode ser selado para suportar o combustível sem as células ou tanques usuais. Esse tipo de asa com tanque integral é conhecida como "a- sa-molhada", e é a mais utilizada nos moder- nos aviões. Uma asa que utiliza uma longarina em caixa é mostrada na fig. 1-21. Esse tipo de construção não apenas aumenta a resistência e reduz o peso, mas também possibilita a asa servir como tanque de combustível quando ade- quadamente selada. Tanto os materiais formados por sandu- íche de colmeia de alumínio, como os de col- méia de fibra de vidro, são comumente usados na construção de superfícies de asa e de estabi- lizadores, paredes, pisos, superfícies de coman- do e compensadores. Figura 1-18 Estrutura básica longarina/nervura de uma asa de madeira. 1-12 Figura 1-19 Ponta removível de uma asa. Figura 1-20 Asa metálica com revestimento reforçado. 1-15 Figura 1-24 Bordo de ataque com estrutura em sanduíche colada na longarina. . Figura 1-25 Berços de motor semimonocoque e de tubos de aço soldados. 1-16 Figura 1-26 Carenagem para motor de cilindros horizontais opostos. Figura 1-27 Carenagem de motor na posição aberta (tipo “casca de laranja”). Figura 1-28 Carenagem de motor a jato com dobradiça lateral. EMPENAGEM A empenagem é também conhecida como seção de cauda, e na maioria das aerona- ves consiste de um cone de cauda, superfícies fixas e superfícies móveis. O cone de cauda serve para fechar e dar um acabamento aerodinâmico a maioria das fu- selagens. O cone é formado por membros estru- turais (fig. 1-29) como os da fuselagem; contu- do sua construção é geralmente mais leve, uma vez que recebe menor estresse que a fuselagem. Outros componentes de uma típica em- penagem são mais pesados que o cone de cau- da. São eles, as superfícies fixas que estabi- lizam a aeronave e as superfícies móveis que ajudam a direcionar o vôo da aeronave. As su- perfícies fixas são o estabilizador horizontal e o estabilizador vertical. As superfícies móveis são o leme e os profundores. A fig. 1-30 mostra como as superfícies verticais são construídas, utilizando longarinas, nervuras, reforçadores e revestimento da mes- ma maneira que na asa. O estresse em uma empenagem também é suportado como em uma asa. As cargas de flexão, torção e cisalhamento, criadas pelo ar, passam de um membro estrutural para o outro. Cada membro absorve parte do estresse e passa o restante para os outros membros. A sobrecarga de estresse eventualmente alcança as longarinas, que transmitem-na à estrutura da fuselagem. 1-17 Figura 1-29 A fuselagem termina em um cone traseiro. Figura 1-30 Características de construção do estabilizador vertical e do leme de direção. SUPERFÍCIES DE CONTROLE DE VÔO O controle direcional de uma aeronave de asa fixa ocorre ao redor dos eixos lateral, longitudinal e vertical, através das superfícies de controle de vôo. Esses dispositivos de con- trole são presos a dobradiças ou superfícies móveis, através das quais a atitude de uma ae- ronave é controlada durante decolagens, vôos e nos pousos. Elas geralmente são divididas em dois grandes grupos: as superfícies primárias ou principais e as superfícies auxiliares. O grupo primário de superfícies de con- trole de vôo consiste de ailerons, profundores e lemes. Os ailerons são instalados no bordo de fuga das asas. Os profundores são instalados no bordo de fuga do estabilizador horizontal. O leme é instalado no bordo de fuga do estabilizador vertical. As superfícies primárias de controle são semelhantes em construção e variam em tama- nho, forma e método de fixação. Quanto à construção, as superfícies de controle são semelhantes às asas, totalmente metálicas. Elas são geralmente construídas em liga de alumí- nio, com uma única longarina ou tubo de tor- que. As nervuras são presas à longarina nos bordos de fuga e ataque, e são unidas por uma tira de metal. As nervuras, em muitos casos, são feitas de chapas planas. Raramente são só- lidas e, geralmente são estampadas no metal, com furos para reduzir o seu peso. As superfícies de controle de algumas aeronaves antigas são recobertas de tela. Con- tudo, todas as aeronaves a jato possuem super- fícies metálicas devido à maior necessidade de resistência. As superfícies de controle previamente descritas podem ser consideradas convencio- nais, porém em algumas aeronaves, uma super- fície de controle pode ter um duplo propósito. Por exemplo, um conjunto de comandos de vôo, os elevons, combinam as funções dos aile- rons e dos profundores. Os flapeerons são aile- rons que também agem como flapes. Uma se- ção horizontal de cauda móvel é uma superfície de controle que atua tanto como estabilizador horizontal quanto como profundor. O grupo das superfícies de comando se- cundárias ou auxiliares consiste de superfícies como os compensadores, painéis de balancea- mento, servo-compensadores, flapes, “spoilers” e dispositivos de bordo de ataque. Seu propósi- to é o de reduzir a força requerida para atuar os controles primários, fazer pequenas compensa- ções e balancear a aeronave em vôo, reduzir a velocidade de pouso ou encurtar a corrida de pouso, e mudar a velocidade da aeronave em vôo. Eles geralmente estão fixados, ou en- caixados nos comandos primários de vôo. Ailerons Os ailerons são as superfícies primá- rias de controle em vôo que fazem parte da área total da asa. Eles se movem em um arco preestabelecido e são geralmente fixados por dobradiça à longarina do aileron ou à lon- garina traseira da asa. Os ailerons são operados 1-20 bordo de ataque, os freios de velocidade, os “spoilers” e os “slats” de bordo de ataque. O número e o tipo de superfícies auxiliares em uma aeronave variam muito, dependendo do tipo e tamanho da aeronave. Os flapes de asa são usados para dar uma sustentação extra à aeronave. Eles reduzem a velocidade de pouso, encurtando assim a distância de pouso, para facilitar o pouso em áreas pequenas ou obstruí- das, pois permite que o ângulo de planeio seja aumentado sem aumentar muito a velocidade de aproximação. Além disso, o uso dos flapes durante a decolagem reduz a corrida de decolagem. A maioria dos flapes são conectados às partes mais baixas do bordo de fuga da asa, en- tre os ailerons e a fuselagem. Os flapes de bor- do de ataque também são usados, principal- mente em grandes aeronaves que voam a alta velocidade. Quando eles estão recolhidos, eles se encaixam nas asas e servem como parte do bordo de fuga da asa. Quando eles estão baixados ou estendi- dos, pivoteiam nos pontos de articulação e for- mam um ângulo de aproximadamente 45º ou 50º com a corda aerodinâmica da asa. Isso au- menta a cambra da asa e muda o fluxo de ar gerando maior sustentação. Alguns tipos comuns de flapes são mos- trados na figura 1-36. O flape simples (figura 1-36A) forma o bordo de fuga da asa quando recolhido. Ele possui tanto a superfície superior como a infe- rior do bordo de fuga da asa. O flape vertical simples (fig. 1-36B) fi- ca normalmente alinhado com a cambra inferi- or da asa. Ele assemelha-se ao flape simples, ex- ceto pelo fato de que a cambra superior da asa estende-se até o bordo de fuga do flape e não se move. Geralmente esse tipo de flape não passa de uma chapa de metal presa por uma grande dobradiça. As aeronaves que requerem uma área alar extra para ajudar na sustentação, geralmen- te utilizam flapes deslizantes ou "Fowler" (fi- gura 1-36C). Esse sistema, tal como no flape ventral, guarda o flape alinhado com a cambra inferior da asa. Mas ao invés do flape simplesmente cair preso por um ponto de articulação, seu bordo de ataque é empurrado para trás por pa- rafusos sem-fim. Figura 1-36 Flapes das asas. Essa atuação provoca um efeito normal do fla- pe e, ao mesmo tempo, aumenta a área alar. A fig. 1-37 mostra um exemplo de flape deslizante, com três fendas, usado em algumas aeronaves de grande porte a jato. Esse tipo gera grande sustentação, tanto na decolagem como no pouso. Cada flape consiste de um flape dianteiro, um flape central e um traseiro. O comprimento da corda de cada flape se expande à medida que este é estendido, aumentando em muito a sua área. As fendas entre os flapes evitam o descolamento do fluxo de ar sobre a área. Figura 1-37 Flape deslizante com três fendas. O flape de bordo de ataque (fig. 1-38) é semelhante em operação ao flape simples; ou seja, ele é articulado pelo lado inferior, e quan- do atuado, o bordo de ataque da asa estende-se para baixo para aumentar a cambra da asa. Os 1-21 flapes de bordo de ataque são utilizados em conjunto com outros tipos. Figura 1-38 Seção em corte de um flape de bordo de ataque. A fig. 1-34 mostra a localização dos flapes de bordo de ataque em uma aeronave multimotora de grande porte a jato. Os três flapes do tipo "KRUGER" estão instalados em cada uma das asas. Eles são peças de magnésio fundidas e torneadas com nervuras e re- forçadores integrais. A armação de magnésio fundido de cada um é o principal componente estrutural, e consiste de uma seção reta oca, chamada de tubo de torque que estende-se a partir da seção reta na extremidade dianteira. Cada flape de bordo de ataque possui três dobradiças tipo cotovelo (pescoço-de- ganso), presas a encaixes na parte fixa do bordo de ataque da asa, e há também uma carenagem para as articulações instalada no bordo de fuga de cada flape. A fig. 1-39 mostra um típico flape de bordo de ataque, recolhido com uma representação da posição estendida. Os freios de velocidade, algumas vezes chamados flapes de mergulho, ou freios de mergulho servem para reduzir a velocidade de uma aeronave em vôo. Esses freios são usados durante descidas íngremes ou durante a aproximação da pista para o pouso. Eles são fabricados em diferentes formas, e sua localização depende do desenho da aeronave e da finalidade dos freios. Os painéis do freio podem localizar-se em certas partes da fuselagem ou sobre a su- perfície das asas. Figura 1-39 Flape de bordo de ataque. .Na fuselagem eles são pequenos pai- néis que podem ser estendidos no fluxo de ar suave para gerar turbulência e arrasto. Nas asas, os freios podem ser canais de múltiplas seções que se estendem sobre e sob a superfície das asas para romper o fluxo suave do ar. Geralmente os freios de velocidade são controlados por interruptores elétricos e atua- dos por pressão hidráulica. Outro tipo de freio aerodinâmico é uma combinação de “spoiler” e freio de velocidade. Uma combinação típica consiste de “spoilers” localizados na superfície superior das asas à frente dos ailerons. Quando o operador quer operar tanto os freios de velocidade como os “spoilers”, ele pode diminuir a velocidade de vôo e também manter o controle lateral. Os “spoilers” são superfícies auxiliares de controle de vôo, montados na superfície superior de cada asa, e operam em conjunto com os ailerons, no controle lateral. A maioria dos sistemas de “spoilers” também pode ser estendido simetricamente para servir como freio de velocidade. Outros sistemas contêm “spoilers” de vôo e de solo separadamente. A maioria dos ”spoilers” consiste de es- truturas de colmeia coladas em um revestimen- to de alumínio. São fixados às asas através de encaixes articulados que são colados aos painéis de “spoiler”. Compensadores Um dos mais simples e importantes dis- positivos aauxiliadores do piloto de uma aero- nave é o compensador montado nas superfícies de comando. Apesar do compensador não tomar o lugar da superfície de comando, ele é fixado a uma superfície de controle móvel e facilita seu movimento ou o seu balanceamento. Todas as aeronaves, com exceção de algumas muito leves, são equipadas com com- pensadores que podem ser operados da cabine de comando. Os compensadores de algumas aerona- ves são ajustáveis apenas no solo. A fig. 1-40 mostra a localização de um típico compensador de leme. 1-22 Figura 1-40 Localização típica do compensa- dor de controle do leme de dire- ção. TREM DE POUSO O trem de pouso é o conjunto que su- porta o peso da aeronave no solo e durante o pouso. Ele possui amortecedores para absorver os impactos do pouso e do táxi. Através de um mecanismo de retração, o trem de pouso fixa-se à estrutura da aeronave e permite ao trem es- tender e retrair. A arranjo do trem de pouso geralmente tem uma roda de bequilha ou de na- riz. Os arranjos com trem de nariz geral- mente são equipados com controle direcional, e possuem algum tipo de proteção na cauda, co- mo um patim ou um amortecedor de impacto (bumper). Através de rodas e pneus (ou esquis), o trem de pouso forma um apoio estável com o solo durante o pouso e o táxi. Os freios instala- dos no trem de pouso permitem que a aeronave seja desacelerada ou parada durante a movi- mentação no solo. REVESTIMENTO E CARENAGENS Quem dá o acabamento liso à aeronave é o revestimento. Ele cobre a fuselagem, as asas, a empenagem, as naceles e os comparti- mentos. O material geralmente usado no reves- timento de aeronaves é a chapa de liga de alu- mínio, com tratamento anti-corrosivo. Em quantidade limitada usa-se também o magnésio e o aço inoxidável. As espessuras dos revesti- mentos de uma unidade estrutural podem vari- ar, dependendo da carga e dos estresses impos- tos dentro e através de toda a estrutura. Para suavizar o fluxo de ar sobre os ângulos formados pelas asas e outras unidades estrutu- rais com a fuselagem, utilizam-se painéis es- tampados ou arredondados. Estes painéis ou revestimentos são chamados de carenagens. As carenagens são muitas vezes chamadas de aca- bamento. Algumas carenagens são removíveis para dar acesso aos componentes da aeronave, enquanto outras são rebitadas à estrutura da aeronave. PORTAS E JANELAS DE ACESSO E INS- PEÇÃO As portas de acesso permitem a entrada ou saída normal ou em emergência em uma aeronave. Elas também dão acesso aos pontos de lubrificação, abastecimento e dreno da aero- nave. As janelas de inspeção dão acesso a par- tes particulares de uma aeronave durante sua inspeção ou manutenção. Podem ser presas por dobradiças ou totalmente romovíveis. Elas são mantidas na posição fechada através de garras e travas, parafusos, dispositivos de soltura rápida ou presilhas. As janelas de acesso removíveis geralmente possuem um número que também é pintado no compartimento que ela fecha; outras têm impresso o nome do compartimento res- pectivo. ESTRUTURAS DE HELICÓPTERO Tal como as fuselagens das aeronaves de asa fixa, as fuselagens de helicópteros po- dem ser formadas por uma treliça de tubos sol- dados ou alguma forma de construção monoco- que. Apesar de suas configurações de fusela- gem variarem muito, a maioria das fuselagens de helicóptero utilizam membros estruturais semelhantes aos utilizados nas aeronaves de asas fixas. Por exemplo, a maioria dos helicópteros possuem membros verticais como as paredes, falsas nervuras, anéis e cavernas. Eles também possuem membros longitudinais como vigas de reforço e longarinas. Além disso, as placas de reforço, juntas e o revestimento, ajudam a manter os outros membros estruturais unidos.
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