Trabalho de Fundamentos Anatomia de Aeronaves
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AERONÁUTICA
Prof. Odenir de Almeida
Faculdade de Engenharia Mecânica
Alexandre Felipe Medina Corrêa
André Santiago Beires
Arthur Octávio Dias
Darlan Machado de Souza
Anatomias Típicas de Aeronaves Civis e Militares
Uberlândia - MG
2011
2
Alexandre Felipe Medina Corrêa
André Santiago Beires
Arthur Octávio Dias
Darlan Machado de Souza
Anatomias Típicas de Aeronaves Civis e Militares
Trabalho apresentado à disciplina de Fundamentos de Aeronáutica I como exigência parcial para a aprovação da mesma.
Uberlândia
2011
3
Índice
1-Lista de Figuras e Tabelas pág.4 2-Introdução pág.5 3-Anatomia de Aeronaves Civis pág.6 3.1.Missão pág.6 3.1.1.Aeronaves de transporte pág.6 3.1.2.Aviação geral pág.7 3.2.Fuselagem pág.7 3.3.Asas pág.8 3.4.Motores pág.9 3.5.Pista, Decolagem e Pouso pág.10 3.6.Inovações, Problemas e Soluções pág.11 3.6.1.Aviões x Pássaros pág.11 3.6.2.Etanol pág. 12 4-Anatomia de Aeronaves Militares pág.13 4.1.Missão pág.13 4.2.Fuselagem pág.14 4.3.Asas pág.15 4.4.Motores pág.16 4.5.Pista, Decolagem e Pouso pág.17 4.6.Inovações, Problemas e Soluções pág.18 4.6.1.Head up display pág.18 4.6.2.Tanques de combustível em ponta de asa pág.19 4.6.3.Stealth pág.19 4.6.4.Vetorização pág.20 4.6.5.Asa dobrável pág.20 4.6.6.Sistema de freios pág.20 5-Conclusão pág.21 6-Bibliografia pág.22
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1-LISTA DE FIGURAS E TABELAS
Figura 1.1 – Cutaway Airbus A380
Figura 1.2 – Cutaway Airbus A300-600 ST Beluga
Figura 1.3 – Embraer BEM 202 Ipanema
Figura 1.4 – Edge 540 Zivko Aeronautics
Figura 1.5 – Cutaway Embraer Phenom 300
Figura 1.6 – Cessna 404
Figura 1.7 – Cutaway Embraer 170
Figura 1.8 – Cutaway Dassault Falcon 7X
Figura 1.9 – Cutaway Cessna Citation X
Figura 2.1 – Cutaway Lockheed Martin F 22 Raptor
Figura 2.2 – Embraer KC 390
Figura 2.3 – Cutaway Saab Gripen
Figura 2.4 – Cutaway Lockheed Martin C130 Hercules
Figura 2.5 – Cutaway Rolls Royce Allison A2100 Turboprop
Figura 2.6 – Cutaway Embraer 314 Super Tucano
Figura 2.7 – Lockheed Martin F 35B
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2-INTRODUÇÃO
O desejo de voar está presente na humanidade provavelmente desde o
dia em que o homem pré-histórico passou a observar o vôo dos pássaros.
Muitos acreditavam que voar fosse impossível, algo sobre humano; o que não
impedia que o sonho de voar estivesse ali presente. O desenvolvimento da
engenharia aeronáutica e todo o caminho de inovações e estudos feitos para
sua consolidação na atualidade é a própria realização deste sonho.
Apesar do grande interesse dos estudantes e futuros atuantes do campo
da aviação, o seu conhecimento e contato com a área ainda é pueril e carece
de uma formação concreta, de um conhecimento amplo.
Nesse trabalho serão analisadas as anatomias de aeronaves a fim de
caracterizá-las e diferenciar os tipos civis e militares em diferentes estruturas,
bem como asas; motores; fuselagem; tipos de missão entre outros tópicos.
O objetivo desse estudo é justamente incrementar o conhecimento dos
autores e futuros leitores sobre o reconhecimento e análise de aeronaves civis
e militares, assim quando estes vierem a se tornar Engenheiros Aeronáuticos
saibam não somente reconhecer como também analisar as aeronaves, e por
meio do conhecimento adquirido sobre as mesmas tornarem-se capazes de
adaptar e inovar para a produção de novos projetos.
Na análise da anatomia de aeronaves podemos dividir o estudo em
tópicos, os quais se diferenciam dentro da aviação civil e militar.
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3-AVIAÇÃO CIVIL
Após as Grandes Guerras o excesso de aviões acabou por ficar com
seus respectivos pilotos, que passaram a realizar transportes aéreos de
pequena amplitude. A aviação civil parte daí, quando ainda era ligada à
produção militar de aeronaves. Após a Segunda Guerra Mundial a produção de
aeronaves civis se separa da produção militar, se dividindo em aviação de
transporte aéreo e aviação geral.
A Aviação de Transporte abrange todas as operações de transporte
comercial de passageiros e de cargas. A Aviação Geral inclui todas as outras
operações de vôo, comerciais ou privadas como, por exemplo: aviação
agrícola, desportiva, experimental, aerofotogrametria, executiva e outras.
Podemos distinguir essas aeronaves a partir de algumas
características próprias desenvolvidas para diversos objetivos, como
abordaremos a seguir.
3.1.Missão
3.1.1.Aeronaves de Transporte
A missão básica de uma aeronave de transporte é levar a carga e
passageiros de um ponto A a um ponto B da forma mais eficiente,
influenciando assim no plano de vôo da aeronave. A exemplo disso temos o
Airbus A380 (figura 1.1) que foi concebido para transportar o maior número de
passageiros no maior percurso. Já o Airbus A300-600ST (figura 1.2), o Beluga,
foi projetado para transportar grandes cargas em volume, como partes do
próprio Airbus A380.
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3.1.2.Aviação Geral
A missão dessas aeronaves vária com sua área de atuação, podendo
ser comercial ou privada. A aviação agrícola, por exemplo, tem a missão de
pulverizar vastas áreas de plantio, como faz o Embraer EMB-202 Ipanema
(figura 1.3) que tem como principal característica grandes tanques capazes de
carregar consigo até 950L de produtos pulverizadores.
A aviação desportiva faz o uso de aeronaves para a realização de
competições e acrobacias, como o Edge 540 Zivko Aeronautics (figura 1.4) que
possui como missão executar manobras standard precisas em velocidades e
que deixam um vasto espaço criativo para profissionais desenvolverem novas
manobras de vôo.
A aviação executiva tem uma missão mais flexível, pois o número de
passageiros é reduzido, no máximo 10, com isso o objetivo da aeronave se dá
em percorrer a distância entre dois pontos no menor espaço de tempo. O
Embraer Phenom 300 (figura 1.5) é um exemplo desse tipo de aeronave. É o
melhor em da categoria light, voando em até 45mil pés à uma velocidade
máxima de 453 nós(839 km/h), com um alcance de3.650km.
Aeronaves projetadas para aerofotogrametria são aeronaves de baixas
velocidades, pequeno porte e pouca vibração para melhor registro da área
analisada, e com ângulo máximo de cambagem de 3º. Um exemplo de avião
que tem como missão atividades de fotogrametria é o Cessna 404 (figura 1.6).
3.2.Fuselagem
A fuselagem é a camada de proteção exterior do corpo do avião. O
nome vem da palavra francesa "fuselé", que significa forma
aerodinâmica. Existem dois tipos principais de fuselagens: de casco ou de viga
armada. A fuselagem inclui a cabine de comandos, que contém os assentos
para seus ocupantes e os controles de vôo da aeronave, também possui o
compartimento de carga e os vínculos de fixação para outros componentes
principais do avião como asas, profundor e estabilizador horizontal, ou
stabilator.
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É uma das principais estruturas
de um avião, pois nela são acopladas
as asas e empenagem, e em algumas
aeronaves, como agrícolas, o motor e
acessórios. A fuselagem de um avião
civil tem como principal objetivo o
transporte da tripulação, carga,
passageiros e em alguns casos
combustível, dependendo do tipo de
aeronave. Aviões com este tipo de missão fazem uso de fuselagens com maior
volume, principalmente a fuselagem do tipo semi-monocoque, estrutura em que
os esforços são suportados pelas cavernas, anteparos, revestimento e
longarinas. Nesse tipo de fuselagem a estrutura de bolha dupla possibilita uma
melhor acomodação dos passageiros, tripulação e carga. Como exemplos
temos aeronaves como o Airbus A380 e o Embraer 170 (Figura 1.7).
3.3.Asas
As asas são as estruturas responsáveis pelo vôo da aeronave, são
membros que suportam não só seu próprio peso como também o peso
total da aeronave, incluindo a carga paga. Na aviação de transporte, o
tipo de asa mais utilizado é a asa cantilever que atua como uma ponte,
pois sua raiz é livre para movimentar-se para cima e para baixo, sendo
assim flexível já que torce e flexiona com as rápidas variações de carga e
da turbulência. Esse tipo de asas é capaz de alojar o trem de pouso na
configuração de asa baixa. Outros tipos de asas muito utilizadas em
aviação civil são:
• Asa Reta: é a mais eficiente de ponto de vista
estrutural, entretanto não tem uma aerodinâmica
muito boa nem pode ser usada em vôos
supersônicos. Ela se destina a vôos com velocidade
Estrutura Semi-monocoque
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relativamente baixa (subsônica), normalmente usada em aviões para
fotogrametria e de taxi aéreo regional.
• Asa Elíptica : é a mais aerodinâmica das asas
desenvolvidas para vôo em baixas velocidades.
Entretanto, a construção dela é muito difícil e por
causa disso muito apresenta um alto custo.
• Asa Enflechada: é a mais utilizada em aviões que
desenvolvem grandes velocidades, sem quebrar
a barreira do som (jatos comerciais). As duas
principais vantagens são a facilidade de construção e
a aerodinâmica.
3.4.Motores
A motorização de aeronaves civis
depende do tipo de missão que ela
realiza. Aeronaves de performance como
as desportivas necessitam de alto torque
para a realização de manobras, para isso
são geralmente monomotoras e utilizam
motores turboélice (turbopropeller).
Aviões comerciais de transporte de
carga e passageiros possuem na maioria
uma motorização realizada por turbofan,
apreciados por maior eficiência e menor
emissão de ruído. Dada que a missão de
uma aeronave comercial civil é de transporte
de passageiros e/ou carga podemos
observar que são desenvolvidos de forma a
Turbo Propeller
Turbofan
10
oferecer a tração/empuxo necessários para se levantar vôo com grandes
carregamentos.
Aviões agrícolas geralmente fazem uso de motores a pistão, pois
não necessitam de grande potência. O Embraer Ipanema utiliza um
motor de 300 ou 320HP, seis cilindros, de 2700rpm.
Aviões executivos normalmente fazem o uso de motores turbofan
como o Dassault Falcon 7X (figura 1.8), que utiliza três Pratt & Whitney
Canadá PW307A, e o Cessna Citation X (Figura 1.9), que utiliza dois
Rolls Royce AE307C1.
3.5.Pista, Decolagem e Pouso
Uma pista de pouso e
decolagem é uma área plana
de asfalto, concreto, terra, grama
ou pedra, designada ao pouso e
decolagem de aviões. São uma
parte indispensável de
quaisquer aeroportos, uma vez que
aeronaves precisam percorrer uma
certa distância no chão antes de
alçar vôo ou para abaixar sua velocidade, numa operação de aterrissagem.
Pistas de aeroportos precisam ser longas o suficiente para permitir
operações seguras de pouso e decolagem, e eventuais casos de abortagem de
decolagem e arremetida. Pistas de pouso e decolagem precisam ser
construídas levando-se em conta o padrão dos ventos da região: os ventos
precisam ser paralelos à pista em pelo menos 95% do tempo, para a
segurança de uma operação de pouso ou decolagem, onde ventos laterais
nunca são bem-vindos; quando acontecem, criam turbulência na aeronave,
aumentando muito as probabilidades de um acidente. Quando uma dada região
não possui constantes ventos paralelos à pista de pouso, a construção de uma
nova pista, em um ângulo perpendicular à primeira, é
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aconselhada. Birutas indicam a atual direção do vento, e ajudam funcionários
da torre de controle em fazer as melhores decisões possíveis (ex, pista e
cabeceira a ser usada).
A construção de uma nova pista, paralela à outra, pode ser requerida
quando um certo limite de operações de pouso e decolagem é alcançado.
Pistas paralelas permitem um número maior de operações horárias, e quando
possuem distância suficiente entre si (735 metros, pelo menos), permitem
operações simultâneas de pouso e decolagem.
Muitos aeroportos de grande porte possuem várias pistas que correm
em várias direções diferentes e/ou várias pistas que correm paralelamente
entre si, para permitir uma maximização segura da capacidade de operações
horárias.
Uma operação de pouso e decolagem é sempre melhor realizada
quando o vento flui num sentido oposto e mais ou menos paralela à direção da
aeronave, para segurança, estabilidade e máxima sustentação. Ventos laterais
e opostos em tais delicadas operações causam turbulência na aeronave, e em
casos extremos (por exemplo, aviões pequenos, ventos muito fortes ou erro
mecânico ou humano) podem causar um acidente, muitas vezes, com
conseqüências fatais. Vários aeroportos relativamente movimentados
possuem balizamento noturno, permitindo operações de pouso e decolagem à
noite.
3.6.Inovações, Problemas e Soluções
A indústria de aviação civil está em constante aprimoramento e
desenvolvimento de novas tecnologias. A cada passo são encontrados novos
obstáculos, novos problemas a serem solucionados.
3.6.1. Aviões x Pássaros
Um dos problemas enfrentados na aviação civil é o choque com
pássaros na decolagem, vôo e aterrissagem. Aviões se chocam com pássaros
frequentemente, em pequenos aviões. Desse modo o desafio de construir
aviões que suportem tais impactos gera diversas pesquisas na área. Na própria
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indústria de motores aeronáuticos o impacto com
pássaros é essencial na homologação dos
motores.
3.6.2. Etanol
Acompanhando a idéia de motores menos poluentes, o Embraer
Ipanema utiliza também um motor na versão etanol levando à uma menor
agressão ao meio ambiente, aumento de potência do motor, diminuição do
custo operacional. Considerando uma frota de 600 aviões Ipanema isso gera
uma redução de US$ 13,5 milhões por ano no custo operacional da frota,
demanda de 21,6 milhões de litros de Etanol por ano, elimina a demanda de
16,8 milhões de litros de AvGas por ano.
13
4-AVIAÇÃO MILITAR
A aviação militar teve a ascensão de seu desenvolvimento nos períodos
da Primeira e Segunda Guerra Mundiais, em que a necessidade de estar
sempre à frente do inimigo era gritante. A cada segundo novos sistemas e
equipamentos surgiam para movimentar uma verdadeira máquina de guerra,
permitindo que os ataques aéreos fossem cada vez mais incisivos,
aprimorando a precisão das missões e sendo decisivos na ocupação e vitória
nas batalhas.
Os aviões militares podem ser divididos em quatro categorias:
I) Combate
II) Carga
III) Treinamento
IV) Observação
4.1.Missão
A missão de uma aeronave é essencial na determinação de todo seu
projeto. A atuação de uma aeronave militar pode levar seu projeto de um
extremo ao outro, uma aeronave de combate, como o F22 Raptor (Figura 2.1),
possui um desenho de aerofólio inteiramente diferente de uma aeronave
cargueira, como o Embraer KC390 (ainda em desenvolvimento – Figura 2.2) e
assim por diante. Assim também dependem da missão a definição dos motores
e os materiais utilizados para a construção da aeronave. Desse modo
percebemos que todo o envelope de operação (velocidade de vôo, peso,
motorização, etc.) da aeronave está diretamente ligado à determinação da
característica da missão.
Na área da aviação militar o tipo de missão da aeronave também
subdivide as aeronaves em três: a Aviação Militar propriamente dita (a Força
Aérea), a Aviação Naval que se destina a atuar em ambiente marítimo e a
Aviação Ligeira Militar, dotada de aeronaves de asas rotativas e aviões leves
destinados a cooperar diretamente com as forças terrestres (Aviação do
Exército).
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4.2.Fuselagem
A fuselagem é um dos principais componentes do avião e principalmente
em aeronaves militares, pois é nela que são colocados os equipamentos de
guerra, como mísseis e atiradores. Nas aeronaves militares subsônicas a
fuselagem é um pouco mais reforçada para aguentar o peso dos acessórios,
porém sem grandes diferenças das aeronaves civis com a fuselagem tipo semi
monocoque citada anteriormente. Já em aeronaves supersónicas como caças
militares a fuselagem é diferenciada. Estes aviões fazem uso de turbinas
especiais, que geram potência necessária para quebrar a barreira do som. Por
isso, o desenho do avião supersónico apresenta certas diferenças no desenho,
devido à compressão do ar em altas à fuselagem tem desenho diferente em
relação aos aviões subsônicos além da clara necessidade de reduzir o arrasto
do aparelho com o ar. Um material geralmente usado na fabricação da
fuselagem é o Titânio, com duas ligas em especial:
I) 6-6-2 Esta liga alfabeta pode ser tratada termicamente às mais altas
resistências e a dimensões de maior seção que a liga 6AL-4V. Combina
características de excelente resistência, resistência à corrosão e tem
capacidade de fabricação moderadamente boa. Usa-se, principalmente, em
aplicações de placas, forjados para seções de fuselagem de aeronaves,
carcaças de foguetes e componentes militares. Fuselagens, motores a jato,
carcaças de motores de aviões, componentes de reatores nucleares,
componentes militares.
II) 6-2-4-2 Esta liga, quase alfa, foi desenhada principalmente para
aplicações em altas temperaturas (até 538 C). Combina características de
excelente resistência e, também, resistência à corrosão, com capacidade de
soldagem e fabricação relativamente boas. Acha-se, mais frequentemente, em
componentes de compressores de turbinas a gás, como cutelos, discos e
impulsores. Também se utiliza como componentes de folhas de metal em
queimadores de combustão retardada e em seções de fuselagem "quentes".
Motores a jato de altas temperaturas. Cutelos, discos, espaçadores, selos.
Válvulas para carros de alto desempenho. Graus de primeira qualidade e
rotores.
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Existe, porém, um modelo de aeronave chamada ‘Asa voadora’, que não
possui uma fuselagem em si, mas apenas as asas, como o nome sugere que
desempenham também o papel da fuselagem com materiais resistentes para a
fabricação.
É interessante notarmos como é feita a pintura da fuselagem em um
avião militar, pois o mesmo tem a necessidade de se camuflar do inimigo, e
assim sendo ele possui uma pintura azul clara na parte debaixo, e camuflada
na parte de cima da fuselagem, pois assim ao olhar abaixo dele o azul é
confundido com o céu, e por cima, no caso de outras aeronaves sobrevoando
maiores altitudes, a cor se mistura com o terreno abaixo do voo.
4.3.Asas
Para voos em alta velocidade, o que geralmente ocorre na aviação
militar, quatro tipos de asas são os mais comumente usados:
Estes tipos de asas possuem maior aerodinâmica, entrando nas ondas
de choque, e garantem a sustentação adequada com a área da asa maior e
menor comprimento.
As asas em forma de delta, aí incluímos também as ogivais, servem,
principalmente, para vôos em velocidades supersônicas, pois quando algum
corpo excede a velocidade do som, uma onda de choque se forma ao redor
desse objeto. Quando, por exemplo, a asa reta é utilizada nesse tipo de voo,
uma parte dela fica "para fora" dessa onda de choque. Consequentemente, ela
é danificada. Com asas em formas de delta, isso não acontece. Elas ficam
inteiramente "dentro" dessa onda de choque e, com isso, permanecem
Delta Delta dobrada Ogival Asa voadora
("sem cauda").
16
intactas. Quando é usada com canards, eles agem com estabilizadores
horizontais.
A versão ogival serve quando o avião tem que decolar com um peso
relativamente grande, como acontece com o Concorde e com o Tupolev Tu-
144. A versão "dobrada" maximiza o uso em grandes ângulos de ataque e
previne (embora não completamente) o estol. Entretanto, quando nós estamos
falando de velocidades realmente grandes, o tipo perfeito é a versão "sem
cauda", isto é, sem timões ou canards. A principal desvantagem desse tipo de
asa é a velocidade de pouco e decolagem. Ela precisa ser bem alta.
4.4.Motores
Na aviação militar também podemos avaliar a apresentação dos motores
na aeronave. Bem sabemos que as aeronaves militares são diferenciadas
quanto ao tipo de missão, sendo projetadas para alcançar sues respectivos
envelopes de operação. Com isso as aeronaves militares podem ser vistas
como aeronaves de carga, combate, treinamento e observação. Com isso
vemos que o tipo de motor usado pela aeronave depende de seu envelope de
missão.
Em aviões de caça (ou de combate aéreo), atualmente temos a
utilização de motores turbojato ou turbofan de alto empuxo, por serem
aeronaves de alta velocidade, comumente supersônicas. Como a aeronave é
projetada para missões de combate podemos perceber a “camuflagem” dos
motores, estes são posicionados no final da fuselagem, com o pós-queimador
(after-burner) do motor no cone de cauda da aeronave, para evitar sua
exposição. Também é possível identificar se a aeronave possui um ou dois
motores, também relativo ao tipo de missão. Caças diurnos e interceptadores
costumam utilizar único motor, um exemplo é o caça SAAB Gripen (figura 2.3)
que utiliza um único turbofan Volvo Aero Corp. RM12. Caças pesados, de
supremacia aérea, utilizam motorização dual, como o Boeing – LockHeed
Martin F22 Raptor, dotado de dois turbofans Pratt & Whitney F119-PW100 com
dois bocais de vetorização direcional de empuxo.
17
Aviões de transporte, logística e carga são aviões de grande porte e
baixa velocidade. Como são aviões que transportam grandes cargas, sejam
tropas ou equipamentos de guerra, necessitam de um motor aeronáutico de
grande tração. Para isso são usados motores turbo-hélice. Um dos aviões mais
conhecidos nessa área de atuação é o LockHeed C130 Hércules (figura 2.4)
que tem a motorização feita por quatro turbopropulsores Rolls-Royce Allison
AE2100 (figura 2.5). Nesse caso a presença de quatro motores proporciona
maior segurança à aeronave, caso um dos motores seja atingido em missão o
piloto pode contar com o empuxo gerado pelos outros três motores.
Aeronaves de instrução (treinamento) são mais flexíveis quanto à
motorização pois seu projeto depende do tipo de treinamento e também por
nem sempre atuar somente como aeronaves de instrução, podendo atuar
também como aeronaves de reconhecimento e ataque. Os motores turbo-
hélice também estão presentes em aeronaves de instrução, como em
aeronaves como o North American T-28 Trojan, o Embraer 312 Tucano e o
Embraer 314 Super-Tucano (figura 2.6). As duas últimas aeronaves foram
concebidas para atender os requisitos operacionais da Força Aérea Brasileira
(FAB), de ataque tático leve e treinador inicial para pilotos de caça. Outras
aeronaves fazem uso de uso de turbofan ou turbojato. Um deles é o Dassault-
Dornier Alpha Jet motorizados por dois motores turbofan Lazarc 04-C20. Já o
LockHeed T-33 tem a motorização feita por um único motor turbojato.
4.5.Pistas
Geralmente aeronaves militares, diferentes das civis, necessitam de
algum sistema mais aprimorado para a aterrissagem, pois nem sempre contam
com aeroportos, pistas ou heliportos para
pousar. Muitas vezes elas necessitam
aterrissar em solo comum, ou mesmo em
porta-aviões que possuem comprimento
relativamente pequeno.
Por isso em porta-aviões, usa-se
uma espécie de catapulta linear, movida
Porta-aviões
18
à pressão do vapor proveniente do próprio motor da embarcação. Essa
catapulta fica abaixo da pista, ficando visível apenas um gancho no chão da
pista, que encaixa no trem de pouso dianteiro da aeronave e a impulsiona
fazendo-a atingir a velocidade necessária para decolagem em uma pista curta.
À primeira vista, a parte visível desse sistema se assemelha a um trilho. No
pouso a velocidade é igualmente alta. Então o caça faz o uso de um gancho de
retenção (localizado na parte traseira do avião), que se prende a cabos de aço
esticados na pista, ajudando a parar rapidamente.
Já para o caso de pousos de emergência, a resistência do trem de
pouso é maior, proporcionando mais segurança e confiabilidade para esse tipo
de pouso.
4.6.Inovações, Problemas e Soluções
Além da evolução de estruturas importantes na história da aviação
militar, como o tipo de asa, fuselagem, motor e outras estruturas houve
também o desenvolvimento de itens para melhorar o desempenho, cumprir a
missão da aeronave e solucionar problemas. Abordaremos alguns dos
principais avanços tecnológicos realizados e que se tornaram hoje itens
essenciais nas aeronaves modernas. Seguem alguns desses exemplos:
4.6.1.Head Up Display
Head Up Display é a tela
projetada no “pára-brisas” do cockpit
da aeronave. Isso permite que o piloto
tenha uma maior disponibilidade de
dados de vôo, desempenho e
armamentos sem que seja necessário
o desvio de seu campo visual do
horizonte para que procure esses
dados em outros dispositivos também
presentes no cockpit, porém fora do campo visual que prestigia a área externa
19
ao avião. Um avião que utiliza esse tipo de dispositivo é o SAAB Gripen (figura
2.).
4.6.2.Tanques de Combustível em Ponta de Asa
Um dos grandes problemas enfrentados na aviação é o arrasto causado
pelo vórtice de ponta de asa. Uma das soluções encontradas para esse
problema foi a criação das “winglets”. Tendo em vista o pouco espaço na
fuselagem do avião e a configuração de suas asas uma das propostas foi
colocar tanques de combustível na ponta das asas, resolvendo assim o
problema dos vórtices de ponta de asa e da falta de espaço. Outro solução foi
a acoplagem de armamentos na ponta da asa como resolução do mesmo
problema.
Os tanques na ponta de asa também melhoram a estabilidade em vôo,
cooperando na operação de sensores. Ele também diminui a manobrabilidade
do avião, mas, como no caso da aeronave P-29, não chega a ser necessário
em patrulhas marítimas. Vale lembrar que metade do combustível gasto é
utilizado para compensar o arrasto do tanque.
4.6.3.Stealth
Tendo em vista os avanços militares nas áreas de patrulhamento e
radares, um grande desafio foi o uso da tecnologia stealth, tornando os aviões
“invisíveis”para radares. Esse tipo de aeronave é primariamente projetado para
ter a menor seção transversal visível pelo radar.
A aerodinâmica não é o fator determinante nesse projeto, pois para que
a aeronave possa difundir as ondas do radar temos a presença de cantos
chanfrados e superfícies planas recortadas que prejudicam a eficiência
aerodinâmica do projeto. Toda a aeronave é feita utilizando materiais
absorventes e pintura especial para garantir que não seja detectada em
missão.
20
4.6.4.Vetorização
Na aviação militar nem sempre podemos contar com a garantia de uma
pista de tamanho suficiente para a decolagem dos aviões, para resolver esse
problema foram criadas as aeronaves em versões de Decolagem Curta e
Pouso Vertical (V/STOL em inglês). Assim temos o controle de empuxo
vetorado ou vetorização de empuxo.
Empuxo vetorado é como chamamos quando podemos direcionar a
força gerada pelos sistemas de propulsão. Um grande exemplo desse tipo de
aeronave é o LockHeed Martin F-35B (figura 2.7), que utiliza um motor Pratt &
Whitney F135 em conjunto com um lift-fan Rolls Royce. Um lift-fan trata-se de
um motor turbofan instalado de forma a produzir um empuxo vertical para o
auxílio na decolagem e pouso em aeronaves V/STOL.
4.6.5.Asa Dobrável
Outro grande desafio
encontrado na aviação militar foi a
armazenagem de aeronaves,
principalmente em porta-aviões. Em
um porta-aviões a pista geralmente
é curta, um grande desafio na
decolagem, e ainda tem uma área
pequena. Para aliar a armazenagem
dos aviões com a dificuldade de decolagem foi então proposto que os aviões
tivessem asas dobráveis, assim poderiam ser otimizando o espaço ocupado
pelos mesmos na embarcação.
4.6.6.Sistema de freios
Grande parte das aeronaves militares que fazem missões sobre o mar
necessita aterrissar sobre porta-aviões. Porém o comprimento da pista é menor
que o necessário para que o avião aterrisse apenas com os freios de trem de
21
pouso e reverso, por isso foi criado um sistema que ativa um paraquedas na
traseira do avião que ajuda a reduzir drasticamente a velocidade.
5-CONCLUSÃO
O avião não é apenas uma das mais importantes invenções do século
XX, mas uma ferramenta indispensável para a humanidade. É a maior prova da
capacidade humana de transformar seus sonhos em realidade. Nos primórdios
o vôo da máquina mais pesada que o ar parecia apenas uma ilusão, algo
impossível, uma maneira de suprir os anseios do homem de alcançar os céus.
A cada ano que passa o homem prova que é capaz de se superar, e criar
inovações, os novos modelos de aviões,as novas tecnologias de materiais são
grande exemplo disso. Isso tudo é prova de que o fator humano não pode ser
substituído.
Devido a sua grande importância as aeronaves têm assumido aplicações
cada vez mais diversas, colocando em foco a diferença entre civil e militar,
pudemos averiguar por meio deste trabalho, essas variações que alteram o
avião desde seu projeto, o que implica em desenvolvimento de novas
tecnologias que usualmente migram da desta para a aquela por questões
econômicas e dizem respeito a motores mais potentes, aerodinâmica,
manobrabilidade, além das novas aplicações civis que tangem principalmente
conforto e eficiência. Isso nos permitiu dividir a aviação nessas duas grandes
áreas de aplicação que são sua base e diferenciá-las para uma maior
compreensão das mesmas.
22
6-BIBLIOGRAFIA
Sítios eletrônicos:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Saab_JAS-39_Gripen
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Livros:
Soban, Danielle, Apostila AE3310 Performance, Georgia Institute of Technology, 2002;
Revista ABCM, História da Aviação Brasileira, Vol. 9, no. 2, Abril – Setembro de 2003;
Gouvea, R. P., FAMAER Familiarização Aeronáutica, Manual de Treinamento –
Embraer, 2006.