O que faz o maior avião de passageiros do mundo, com 575 toneladas, voar?

"-Encontrei este artigo na internet, fala de coisas que os entusiastas da aviação já sabem, mas tem os curiosos que sempre gostam de aprender algo mais, este texto é para eles, mas se você é um dos que já sabem, vale a pena ler só para recordar, vamos ao texto:"

“- Um Airbus A380, o maior avião de passageiros do mundo, pode decolar com um peso máximo total de 575 toneladas e transportar mais de 500 passageiros. Por outro lado, um Cessna 152 decola com, no máximo, 757 kg e leva somente duas pessoas. Apesar da diferença de tamanho, os princípios aerodinâmicos que fazem os dois aviões voarem são exatamente os mesmos.

Para se manter em voo, um avião precisa equilibrar quatro forças que atuam sobre ele:

— Sustentação

— Peso

— Tração

— Arrasto

 

As asas sustentam.

Para decolar, o avião precisa ter a força de sustentação maior do que o seu peso atual, enquanto a tração também tem de ser maior que o arrasto.

A sustentação do avião é obtida graças ao perfil aerodinâmico da asa. A parte de cima tem uma curvatura mais acentuada, enquanto a parte de baixo é praticamente reta. Isso faz com que o ar que passa por cima da asa tenha uma velocidade maior do aquele que passa por baixo.

O aumento da velocidade na parte de cima da asa faz com que a pressão seja mais baixa do que na parte inferior da asa. Essa diferença de pressão produz uma força que empurra a asa para cima, gerando a sustentação necessária para o avião decolar e se manter em voo.

Essa força, no entanto, só é gerada quando o deslocamento do avião atinge uma determinada velocidade e também é influenciada pela densidade do ar e pelo tamanho da asa. Em um Airbus A380, as asas medem 79,8 metros e o avião precisa passar dos 250 km/h para sair do chão, enquanto as asas de um Cessna 152 têm 10 metros e o avião precisa de apenas 110 km/h para decolar.

Após a decolagem, os aviões continuam com potência máxima nos motores para ganhar altura o mais rápido possível. Somente após atingir um nível de segurança, os pilotos diminuem um pouco a velocidade de subida, e o avião passa a ganhar altura mais lentamente até a altitude de cruzeiro do voo.

Mais velocidade no alto.

Com o avião nivelado, a potência do motor é reduzida. No entanto, a velocidade do voo fica maior já que o avião não está mais exercendo uma força de subida. Nesse momento, a sustentação e o peso do avião devem ser equivalentes.

"Assim, a força da sustentação é exatamente aquela necessária para manter o avião em uma mesma altitude. O mesmo acontece com a tração (força gerada pelos motores) e o arrasto (resistência ao avanço). Quando essas duas forças são equivalentes, o avião mantém uma velocidade constante."

Ao se aproximar do destino, o avião inicia a descida para o pouso. Ao se aproximar do destino, o avião inicia a descida para o pouso. Para isso, basta o piloto reduzir a velocidade do avião, reduzindo a potência do motor. A sustenção torna-se menor do que o peso e o avião começa a perder altura. Ainda assim, o piloto consegue controlar a velocidade do avião e é isso o que determina se a descida seja feita de forma mais rápida ou mais devagar.

No momento do pouso, o piloto reduz toda a potência do motor e controla a velocidade com o ângulo do nariz do avião. Isso faz com que o avião desça da forma mais suave possível até tocar a pista de pouso.”

Fonte: todosabordo.blogosfera.uol.com.br

Post (303) - Maio de 2017 (91.000)

Controles de avião são simples.

“Para subir, puxe o manche para traz o que levanta os elevadores. Para para descer: o oposto. Para virar à esquerda, empurre o pedal que oscila leme para a esquerda. Ao mesmo tempo, empurre o manche para a esquerda o que levanta aileron esquerdo e baixa o da  direita.”

Entenderam? -  simples assim, não é ?

 (Tradução livre do texto da imagem publicada na revista LIFE em 31 de março 1941).

Post (128) – Agosto de 2015

Forças que atuam em um avião em voo

A mais de um século da invenção do avião muitos ainda se perguntam por que os aviões voam e que forças tornam isto possível. Vamos tentar de uma forma bastante simples descrever o que acontece. Primeiramente, a saber, é que os dois componentes principais deste processo são a sustentação disponibilizada pelas asas e a propulsão proporcionada pelo sistema motor seja ele qual for.

O mais importante a relatar é que o ar é um fluído cujo fluxo pode ser alterado pelas asas. Devido ao design da curvatura das asas em sua parte superior, esta faz com que as moléculas do ar ao acompanhar esta curvatura, tenham um caminho maior a percorrer e por consequencia uma velocidade maior do que as que passam pela sua parte inferior, e é esta diferença de velocidade que provoca uma área de baixa pressão na parte superior da asa, criando então uma força para cima, resultando no que chamamos de sustentação da aeronave.

Já a motorização, outro componente essencial, impele a aeronave para frente pela força das hélices, que tem seu perfil semelhante ao das asas e obedecem ao mesmo princípio físico. Já nos motores a jato, é a combustão que propícia grandes fluxos de gases no sentido contrário ao deslocamento da aeronave, impelindo-a para frente, opondo-se ao atrito do ar.

Vamos então às principais forças que envolvem o processo de voo das aeronaves convencionais:

1 - Guinada: Os aviões têm um leme vertical na cauda, semelhante aos barcos. Quando se vira o leme para a esquerda, o ar empurra a cauda para a direita. Para virar com sucesso é necessário ajustar a guinada e o rolamento simultaneamente.

2 - Atrito: A massa de moléculas do ar cria uma resistência ao avião ao se deslocar, gerando uma força contraria o seu deslocamento. À mediada que o avião acelera encontra mais partículas de ar pela frente e o atrito aumenta, ou seja, quanto maior a velocidade a ser atingida, maior é a potência necessária dos motores.

3 - Sustentação: O ar que corre sobre o topo da asa, devido a sua forma, tem uma distância maior a percorrer, logo, tem de se deslocar mais depressa para acompanhar o ar que passa por baixo, gerando esta força.

4 - Propulsão: O deslocamento do avião é proporcionado por motores a hélices, a jato ou foguetes, gerando uma força contrária ao atrito que se opõe ao movimento da aeronave, possibilitando que as asas gerem a sustentação. Para uma aeronave voar um fator importante a ser considerado é a relação peso-potência.

5 - Rolamento: Para inclinar lateralmente o avião, os ailerons, superfícies articuladas das asas, têm que ser ajustadas. Por exemplo, para inclinar para a direita, é preciso elevar o aileron da asa direita e baixar o da esquerda, o que reduz a sustentação de um lado e aumenta a do outro. A asa da direita desce, e a da esquerda sobe fazendo o avião rolar para a direita.

6 - Arfagem: As asas estabilizadoras da cauda possuem uma parte ajustável, chamadas de lemes de profundidade. Quando inclinados para cima, perdem sustentação deslocando a cauda para baixo. Desta forma o nariz do avião fica inclinado para cima e o avião sobe. Caso contrário ele desce.

7 - Gravidade: Uma força nossa bastante conhecida, que se opõe a força de sustentação gerada pelas asas. Um dos cálculos bastante importantes no projeto de um avião é o da superfície alar, diretamente proporcional ao peso total da aeronave carregada.

Bem é isto ai, não é um tratado de engenharia aeronáutica, mas dá uma ideia para aqueles que tinham alguma curiosidade sobre esta matéria.

Post (110) – Julho de 2015

Para voar basta CG e potência ?

            Com a chegada dos aeromodelos elétricos e o baixo custo dos equipamentos, a criatividade tomou conta e as pessoas “criaram” cada vez mais modelos inusitados: placas de sinalização de trânsito, super-heróis, animais, bruxas e tudo o que sua imaginação permitir começou a cruzar os ares.  Com isso, surgiu uma frase que certamente já ouviram falar pelo menos uma vez: “Qualquer coisa voa, basta ter CG (Centro de gravidade) e potência”. 

 Em muitos casos esta frase vem acompanhada com uma risadinha, ou em forma de piada. Porém, é preciso ter cuidado, pois esconde uma idéia equivocada de que, para um avião voar, basta estes dois fatores. É obvio que, com CG  no lugar correto e potência de sobra, até uma “privada” voa. Mas isso será que isso basta?

            Um aeromodelo geralmente é projetado, envolve engenharia, cálculos e vários cuidados para que ele voe conforme o que foi previsto.

            Existem inúmeras variáveis em um aeromodelo, e isso não envolve apenas peso, envergadura e potência do motor. Você certamente já ouviu falar de velocidade de estol (velocidade mínima para voar), e o tal do pitch speed? Ao multiplicar o passo da hélice pelo RPM do motor, temos a “velocidade da hélice”, o “pitch speed”. Percebe-se assim que, para o aeromodelo sair do chão, é preciso considerar a hélice, motor  e a velocidade de estol. Hipoteticamente, você poderia até colocar um mega motor, mas uma hélice inadequada e não atingiria a velocidade necessária para o modelo voar.

          Aviões do “SAE Aero Design” conseguem levar até 12 kg de carga útil com um motor glow. 61

  O perfil da asa também influencia diretamente o desempenho, assim como o passo da hélice e a carga alar. Uma asa com perfil Clark Y terá um desempenho bem diferente de uma com perfil NACA 2412, ainda que ambas possuam a mesma corda e envergadura.  O perfil da asa é uma das variáveis utilizadas não só para se encontrar a velocidade de estol de um modelo, mas também por suas características de voo.

            Ainda sobre asa e motor, por exemplo: dois motores que agüentam puxar 1 kg, mas diferentes nos “KVs”, podem ser, um destinado a velocidade com alta rotação, e o outro destinado a torque com alta força. Um biplano exige torque, não velocidade.  Já um aeromodelo de corrida exige muita velocidade e um Kv enorme. Um biplano de 1 kg não utiliza o mesmo motor que um monoplano de 1kg. Certamente você dirá: mas lógico, tem duas asas! Ok, se eu tenho um biplano da I guerra e um Ultimate (acrobático) com a mesma envergadura e peso, será o mesmo motor funciona para aos dois? Voar, talvez voem, mas não atingirão o seu desempenho máximo.

            Muitos daqueles modelos “exóticos” até voam, mas geralmente são instáveis e seu voo é restrito. Voar, qualquer coisa com CG e potencia voa, já voar como foi planejado e atingir sua eficiência, como visto exige muito mais.

Texto de Wagner de Barros (resumido) veja o texto original em:

http://www.aeromodelismoeassim.com/2015/05/para-voar-basta-cg-e-potencia.html

Post (067) – Maio de 2015