Aerodinâmica de Voo: Princípios Fundamentais do Planeio e Estol

Princípios de Aerodinâmica e Desempenho de Voo

Equilíbrio indiferente: avião perigoso.

Voo não influenciado pelo peso: o ângulo de planeio é o mesmo.

Planeio

• Voo planado: depende da relação peso-distância e não é afetado pelo ângulo de planeio.
• Aumento de altitude: a aeronave com maior velocidade de planeio mantém o mesmo ângulo.
• Ângulo de ataque normal: o voo diminui a velocidade e aumenta o ângulo de ataque.

Passo e Rendimento

• Passo fixo: condições de rendimento construídas.
• Passo ajustado: condição em que o rendimento é ajustado.
• Autonomia: 80 km + 20 km em sentido oposto com vento relativo = 100 km.

Centro de Gravidade e Estabilidade

• O CG e o CP devem estar sempre em relação à frente da asa.
• Não pode haver voo com sustentação negativa (L < 0).
• A pesagem do CG é expressa em porcentagem da CMA (corda média aerodinâmica).

Controle Lateral e Direcional

• Pressão no pedal sem leme: causa derrapagem.
• Curva com inclinação excessiva: causa glissada.
• Diedro positivo: o ângulo formado pelo eixo gera estabilidade lateral, e o avião responde aos comandos.

Velocidade, Potência e Altitude

• A aerônave aumenta a Rz com o crescimento da altitude.
• A velocidade depende da potência ou do motor.
• A velocidade máxima depende da potência disponível.
• Sustentação maior que o peso: a aeronave sobe.
• Troca por motor maior: aumenta o teto absoluto e a potência efetiva.

Forças em Curva

• Em curva horizontal, a força centrípeta atua na horizontal.
• Carga dinâmica horizontal fraca.
• O peso é sempre vertical.

Hélice e Ângulo de Passo

• O ângulo da corda da seção da pá, da média e do plano da hélice define a rotação e o passo.

Pressão Atmosférica

• A pressão atmosférica influencia a pressão estática.

Arrasto Induzido

• Diminuir a ponta das asas reduz o arrasto induzido.
• Aumentar o alongamento ou alterar o perfil da ponta da asa altera o desempenho.

Sustentação

• A força de sustentação depende do ângulo de ataque, do formato do aerofólio, da área da asa, da densidade do ar e da velocidade de deslocamento.

Flapes

• Flape Fowler: aumenta a área alar durante o voo; após, a sustentação diminui.

Pressão na Asa

• A parte inferior da asa sofre aumento de pressão, enquanto o intradorso recebe a maior pressão.

Subida e Potência

• Em subida, a potência disponível e a potência necessária diminuem ou aumentam conforme a altitude.

Gases Ideais

• Em um cilindro com êmbolo móvel, ao introduzir gás e reduzir o volume à metade sem variação de temperatura, a pressão do gás dobra.

Alongamento da Asa

• Alongamento: relação entre a envergadura ao quadrado e a área da asa.

Voo Ascendente

• Ao longo do voo ascendente, a pressão diminui.

Aerodinâmica e Resistência Parasita

• Para tornar o avião mais aerodinâmico, altera-se o ângulo de ataque acima de 5°, o que modifica a resistência parasita.

Escoamento e Turbulência

• A chapa perpendicular ao escoamento possui maior resistência ao avanço. Devido a isso, o escoamento na parte traseira torna-se turbulento, formando sucção.

Velocidade de Estol

• Quanto maior o peso, maior a velocidade de estol.

Estol e Turbilhonamento

• O estol ocorre quando há turbilhonamento no extradorso.

Decolagem e Arrasto

• Para erguer o avião na decolagem, reduz-se o ângulo de ataque e aumenta-se o arrasto.

Descida Vertical

• A velocidade vertical final depende do peso.

Coeficiente de Arrasto

• Diminuir o ângulo de ataque reduz o coeficiente de arrasto CD.

Voo Planado com Duas Aeronaves

• Em voo planado com duas aeronaves e mesmo ângulo de planeio, a maior velocidade resulta em maior distância percorrida.

Ângulo de Ataque, Vento e Aerofólio

• Conhecer o ângulo de ataque, o vento e a corda do aerofólio é essencial.

Área da Asa e Velocidade de Estol

• Uma área maior da asa implica redução na velocidade de estol.