Home

Aerodinâmica, Estruturas e Sistemas de Avião

1. seleccionada a banda lateral inferior Low Side Band H ainda a posi o com modula o em amplitude AM ANTENA Uma ou mais antenas de mastro s o usadas para emiss o e recep o de um sistema A antena ligada atrav s de um conjunto de para raios as unidades de sintonia Antenna Coupler de antena as quais sintonizam a antena e fornecem uma adapta o de imped ncia ptima para todas as frequ ncias usadas EMISSOR RECEPTOR O emissor receptor de banda lateral nica SSB Single Side Band capaz de transmitir 400 W pico a pico de sa da e 100 w de portadora Recebe de 2 000 a 29 999 KHz em 28000 canais espa ados de 1 KHz A selec o de frequ ncias feita atrav s do painel de comando A selec o de frequ ncia actua sobre o oscilador de frequ ncia vari vel VFO Variable Oscilator Frequency numa largura de banda do equipamento O sinal a dio passa atrav s de dois amplificadores de a dio um desses fornece o sidetone para o sistema de interfonia ap s o bot o de PTT ter sido premido O sinal recebido no receptor amplificado e heterodinizado a fim de produzir uma frequ ncia interm dia IF de 500 KHz em seguida a frequ ncia interm dia amplificada pelos amplificadores SSB e AM Os sinais 76 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao amplificados sao acoplados aos circuitos audio do sistema do sistema de interfonia SISTEMAS DE COMUNICA ES EM VHF Os
2. MINISTERIO DA DEFESA NACIONAL FORCA AEREA PORTUGUESA CENTRO DE FORMA O MILITAR E T CNICA Curso de Formacao de Pracas RC COMPENDIO AERODIN MICA ESTRUTURAS E SISTEMAS DE AVIAO EPR SAJ Rui In cio CCF 335 8 Julho 2008 MINISTERIO DA DEFESA NACIONAL FORCA AEREA PORTUGUESA CENTRO DE FORMA O MILITAR E TECNICA CARTA DE PROMULGACAO JULHO 2008 1 O Comp ndio de Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o uma Publica o NAO CLASSIFICADA 2 Esta publica o entra em vigor logo que recebida 3 permitido copiar ou fazer extractos desta publica o sem autoriza o da entidade promulgadora O COMANDANTE nuel Alves Francisco COR PILAV REGISTO DE ALTERACOES IDENTIFICA O DA ALTERA O DATADE DATA DE ENTRADA ASSINATURA POSTO E N DE REGISTO DATA INTRODU O EM VIGOR UNIDADE DE QUEM _ INTRODUZIU A ALTERA O Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao RR ea I Curso de Forma o de Pra as RC MARME Nome do Comp ndio Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Aviao Data de elaborac o Abril 2008 VA AAA Comando G Forma o TCOR ENGAER Jos Sa de _ OME Director de rea MAJ TMMEL Ab lio Carmo id L Director de Curso TEN TMMEL Ant nio Graveto lt lt SCH MELIAVI Rui In cio ATEN O Esta publica o destina se a apoiar os formandos a frequentarem o Curso de Forma o de Pr
3. detectado pelo girosc pio vertical e comparado com o angulo desejado para calcular o ngulo de erro A diferen a ou erro na atitude de pitch utilizado para produzir deslocamentos proporcionais do leme de profundidade de modo a reduzir o sinal de pitch 71 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao ATITUDE DE PITCH O angulo de pitch de refer ncia comparado com o angulo real medido pelo girosc pio vertical para produzir um sinal de erro para activar o servo de controlo No geral o sinal de erro amplificado e enviado para o actuador da superf cie de controlo para deflectir a superficie de controlo O movimento da superficie de controlo provoca uma alterac o na orientac o de pitch da aeronave que por sua vez enviada como feedback para fechar o ciclo ATITUDE DE ROLL A atitude de rolamento de uma aeronave pode ser controlada por um simples PA de angulo de roll O angulo de roll de uma aeronave pode ser mantido em qualquer angulo desejado Na pr tica o PA desenhado para manter uma atitude de asas niveladas O PA composto por um comparador o actuador de ailerons pela equa o de movimento da aeronave i e fun o de transfer ncia e um girosc pio vertical para medir o ngulo de roll SISTEMA DE CONTROLO DE ALTITUDE HOLD A altitude de uma aeronave pode ser mantida por um PA de altitude hold Basicamente o PA constru do para minimizar o desvio entre a altitude real e a altitude desejada Em
4. o instrumento que tem como func o dar ao piloto uma indicac o da sua velocidade vertical ou raz o de subida e descida Este valor utilizado em diferentes fases do voo Este instrumento tamb m utilizado para ajudar a manter uma atitude de profundidade constante quando n o existir refer ncias exteriores pois indica quase imediatamente uma varia o nessa atitude Fig 14 Vari metro Indicador de Velocidade Vertical CONSTRU O B SICA O vari metro constitu do por uma caixa estanque ligada tubagem da press o est tica por um orif cio calibrado ou uma porcelana porosa Dentro da caixa h um diafragma semelhante ao do velocimetro ligado directamente a tubagem de press o est tica Um sistema de alavancas e engrenagens liga o diafragma a uma agulha indicadora que gira sobre o 27 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o mostrador do instrumento O vari metro tem um mecanismo autom tico compensador das varia es de temperatura bilaminas e densidade do ar Existe no mostrador instrumental uma fenda onde se pode introduzir uma chave para acertar a zero a agulha do instrumento quando no chao Fig 15 Vari metro VVI Conjunto de eixo oscilante Sector Pinhao dentado Roda dentada Conjunto de eixo exc ntrico Conjunto da placa da c psula Molas de calibracao Capsula Tubo capilar 10 Suporte de calibracao 11 Ligac o de est tica 12 Unidade medidora 13
5. No receptor Magnesyn o rotor assume sempre a mesma posi o em rela o as linhas de for a do campo magn tico terrestre que o elemento b ssola no emissor Este rotor est ligado ao eixo da agulha que se move sobre o mostrador Uma segunda agulha mais larga comandada pelo piloto atrav s de um bot o permite afixar o rumo que deve ser seguido O manter desse rumo faz se quando estas duas agulhas est o coincidentes O indicador por ser blindado n o afectado pelo campo magn tico terrestre ou por quaisquer influ ncias pr prias do avi o Ao mesmo emissor n o podem ser ligados mais de tr s indicadores A b ssola dist ncia sistema Magnesyn tem a grande vantagem de se houver erros de desvio tais erros serem constantes e o piloto n o necessita de se preocupar com as influ ncias sobre a b ssola do equipamento el ctrico armamento carga etc Contudo o piloto continua a voar rumos magn ticos e assim deve saber como compensar o efeito da componente vertical do campo magn tico terrestre durante as voltas e as mudan as de velocidade e esperar indica es fracas em latitudes extremas site Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao INDICADOR DE NGULO DE ATAQUE INTRODUCAO O conhecimento do angulo de ataque um factor de seguran a Com efeito o voo com grande ngulo de ataque e com baixa velocidade ou grandes factores de carga delicado e nomeadamente causa de varios acid
6. gt Se alinha de f se perde ou est desalinhada gt Sea b ssola precisa de mais l quido ou requer maior repara o COMPENSA O DE BUSSOLA Consiste em colocar o aviao em rumos diferentes anotando a diferenca entre a indicacao da b ssola e o rumo real ajustando depois os compensadores para reduzir esta diferen a ou declina o ao m nimo As b ssolas magn ticas dos avi es sao equipadas com aparelhos chamados compensadores que nos dao maneiras de compensar erros de declina o Como antes foi dito nao se podem eliminar todos estes erros mas pode se reduzi los ao m nimo pelo processo chamado compensac o 5 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao BUSSOLA A DISTANCIA INTRODUCAO Durante muitos anos a b ssola magn tica de leitura directa montada no painel de instrumentos do avi o foi a base da navega o a rea Por m verificou se que este tipo de b ssola apresentava v rios erros devidos principalmente a complexidade de constru o dos modernos avi es Para diminuir ou mesmo eliminar tais defici ncias novos princ pios de funcionamento foram estabelecidos sobretudo no campo dos sistemas de b ssola dist ncia O Magnesyn Remote Indicating Compass uma b ssola dist ncia que foi concebida principalmente para eliminar o problema dos desvios vari veis que como atr s se disse a maior desvantagem das b ssolas de LA painel Normalmente instalada num ponto
7. sj a Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o SISTEMA DE ATERRAGEM POR INSTRUMENTOS ILS GENERALIDADES The localizer transmitter operates on one of 40 ILS channels within the frequency range of 108 10 to 111 95 MHz Localizer audio identification consists of a Ihrec letter Morse code identifier preceded by the letter The operational service volume of a localizer extends through an angular area 35 on either side of the course out to a range of 10 nautical miles E maximum reception altitude throughour he approach course is 4 500 feet above lhe elevalion of lhe antonna Al 18 nautical miles the MTM Tecaphon aude 16 1 000 feet above the highest 1erain along the approach cose From 10 to 18 nautical miles lhe operational service volume is reduced lo 10 on elhe side of the course The angular width of localizers varies between 2 amd 6 morder to piowde a signal width ol approximalah 00 feet at the runway Ihreshetd Within a specific altitude block course information is accurate to at least 18 nautical miles trom the antenna Fig 37 Capacidades do ILS O sistema de aterragem por instrumentos destina se a proporcionar ao piloto de uma aeronave uma informac o continua sobre os desvios laterais e verticais em relac o a traject ria de descida correcta pr estabelecida acompanhada de informac o relativamente a distancia ao inicio da pis
8. Bateria 2 12V 40AH Vt 12V 80AH A Capacidade total igual a soma das capacidades das duas baterias 4152 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao PROCESSO DE CARGA DE BATERIAS M todo de tens o constante Neste m todo de carga as baterias sao ligadas em paralelo A fonte geradora de tensao gera uma tens o constante com um valor sempre superior ao da bateria Intensidade da corrente constante Neste m todo de carga as baterias s o ligadas em s rie a um rectificador passando uma corrente constante atrav s delas Nota A intensidade de corrente de carga indicada pelo fabricante ou de acordo com tabelas O Densimetro um Instrumento que serve para determinar a densidade do electr lito de um elemento acumulador de uma bateria tamb m conhecido por are metro ESTADO DE CARGA DE UMA BATERIA A densidade de uma bateria deve estar compreendida entre os seguintes valores a uma temperatura entre o 26 79 Ceo 32 20 C gt De 1 275 a 1 300 bateria carregada gt De 1 240 a 1 275 bateria a meia carga gt De 1 200 a 1 240 bateria descarregada gt De 1 140 a 1 200 bateria completamente descarregada Nota O valor de 1 140 de uma bateria de chumbo nunca deve ser atingido porque a bateria pode n o ser mais recuper vel LSD Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o Situa o em que a bateria pode fornecer energia el ctrica s aeronaves nos casos de emerg ncia gt D
9. Corpo do mecanismo 14 Mola espiral 15 Articulacao 16 Contrapeso Se ee a a 28 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO Nao obstante o vari metro funcionar somente com a pressao est tica tamb m um instrumento diferencial de press o Esta diferen a estabelecida entre a press o est tica ambiente dentro da c psula e a press o est tica que atrav s do orif cio calibrado se estabelece no interior da caixa estanque Quando o avi o inicia uma subida a press o na c psula diminui contraindo a obrigando a agulha a indicar uma subida A tubagem de press o est tica para a caixa calibrada de forma a manter uma determinada rela o entre a press o na c psula e a press o na caixa indicando assim uma raz o constante de subida Quando o avi o passa a linha de voo h uma demora de seis a nove segundos para atrav s do orif cio calibrado se igualar a press o na caixa com a press o na c psula Isto origina um atraso de seis a nove segundos nas indica es do instrumento Quando o avi o est a descer a press o dentro da c psula vai aumentando mais rapidamente que a press o na caixa De novo o tubo calibrado mant m uma raz o constante entre estas press es na c psula e na caixa e o ponteiro indicara uma determinada raz o de descida 29 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o Unidad medidora Presi n _ est tica d N Subida cer O Ca
10. Elemento de Elemento de as medicion acoplamiento Elemento de A o e A e LT rem Fig 2 Elementos de um instrumento CALIBRACAO DE INSTRUMENTOS A indica o dada por um instrumento tem sempre um certo erro em rela o ao valor real medido Consoante a importancia que se atribui ao instrumento para o controlo da aeronave a sua calibrac o pode ser absoluta ou relativa Certos erros sao sistem ticos e conhecidos Atrav s de uma curva de calibracao ou de tabelas de correcc o possivel obter uma indicac o corrigida No entanto esta indicac o ainda pode estar longe do verdadeiro valor pois normalmente existem erros fortuitos n o mensur veis A este tipo de erros que correspondem a diferenca entre o valor real e o valor corrigido d se o nome de erros residuais Os erros dos instrumentos podem ser de principio de constru o e mec nicos Os de principio de constru o s o os mais conhecidos e mais facilmente corrigiveis atrav s das curvas de calibra o Os erros mec nicos t m um car cter mais geral cujas causas mais frequentes s o gt Atrito gt Desequilibrio Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o gt Deformacdes semi permanentes gt Influ ncia da temperatura acelera es e vibra es gt Toler ncias de calibra o gt Hister sis erro das c psulas manom tricas Se bem que reduzidos gra as ao controlo e verifica es peri dicas n o s o contudo eliminados total
11. INDICADOR GIROSCOPICO DE DIREC O HORIZ SIT INDICATOR INTRODUCAO O Indicador Girosc pio de Direc o gyro fundamentalmente um instrumento destinado a facilitar a utiliza o da b ssola magn tica Os pilotos mais inexperientes podem verificar as dificuldades que se encontram no voo instrumental quando se depende somente da b ssola magn tica S o numerosos os erros na b ssola magn tica tanto ao voar a direito como em voltas para determinados rumos principalmente com ar turbulento O indicador girosc pio de direcc o por m n o afectado de qualquer modo pela forca centrifuga das voltas pelo ar agitado por perturba es magn ticas ou pela orienta o do aviao dentro dos limites do instrumento As referencias do limbo do indicador de direc o substituem os objectos do horizonte que se usam como referencias no voo em contacto e tornam presentemente o voo instrumental mais preciso que o voo em contacto Dado que as indica es fornecidas pela b ssola magn tica s o muito necess rias navega o mas err ticas e dificeis de observar apenas podem ser lidas e mantidas nos voos horizontais em frente O gyro que tem um mostrador id ntico ao da b ssola n o se destina a fornecer ao piloto os rumos magn ticos mas sim ajudar a manter um rumo previamente afixado naquele mostrador vencendo as caracter sticas indesej veis da b ssola magn tica A Pr a fe SE A TOS Fig 22
12. ctricos que usam corrente DC e aos sistemas AC que recebem corrente AC do barramento essencial AC O APU utilizado para opera o normal do avi o em terra Fornece o Ar e Corrente El ctrica necess ria para o arranque do motor Dever ser utilizado um equipamento de terra sempre que seja utilizada corrente el ctrica suplementar por um longo per odo Fig 82 Conversor rectificador 150 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao DISTRIBUICAO DE CORRENTE A energia fornecida pelo gerador e pela bateria a um terminal de pot ncia derivando depois para os diversos circuitos da aeronave por condutores de seccao e isolamento adequado sendo o retorno feito pela estrutura e revestimentos met licos CABOS E FIOS Os cabos e fios sao multifilares Fio de cobre macio ou de ligas especiais em que predomina o n quel cromo e aluminio Os fios sao revestidos com subst ncias isoladoras BARRA DE DERIVACAO A barra de deriva o um bloco de ebonite ou de outra mat ria semelhante sobre a qual est o montadas uma fila ou mais de pernes ou parafusos onde ser o apertados os terminais dos diversos cabos ou fios TERMINAIS Os terminais s o ligadores fixos aos fios por soldadura e outros de simples aperto por um alicate especial FICHAS M LTIPLAS Sao fichas utilizadas para ligar ou desligar f cil e rapidamente unidades ou rg os el ctricos da aeronave permitindo tamb m uma blindagem nica
13. es os term metros os man metros medem as press es os sin sincrosc pios os indicadores de n vel os indicadores de fluxo de combust vel etc gt Instrumentos auxiliares de navega o S o os instrumentos que permitem ao piloto Levar o seu avi o por uma rota fixada como o indicador de direc o a b ssola o VOR o DME etc CLASSIFICA O PELA OPERA O gt Instrumentos que utilizam c psulas manom tricas e barom tricas gt Instrumentos que utilizam o girosc pio gt Instrumentos que utilizam a electricidade gt Instrumentos magn ticos gt Instrumentos que empregam em simult neo dois ou mais principios enunciados nos pontos anteriores INDICA ES E CALIBRA O DOS INSTRUMENTOS INDICA ES DOS INSTRUMENTOS Um instrumento constitu do por uma sequ ncia normalmente formada pelos seguintes elementos Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao gt Um detector sonda colocado junto da grandeza a avaliar temperatura pressao etc encarregue de a transformar num sinal transmissivel gt Uma transmissao que transporta o sinal avaliado junto da grandeza at ao painel de instrumentos gt Um receptor que analisa o sinal enviado segundo a lei de gradua o da grandeza gt Um indicador que nos mostra o valor da grandeza medida numa forma que pode ser analisada pelos nossos sentidos Esta indicac o pode ser qualitativa ou quantitativa Elemento de detecci n
14. gt Operados Manualmente destacam se 4 tipos Navalha Rotativo Alavanca e Bot o gt Operados Mecanicamente Micro interruptor gt Operados Electricamente Rel solen ide DISPOSITIVOS DE PROTEC O DISJUNTORES Circuito Breaker C B S o usados para abrir um circuito quando h um excesso de corrente Disjuntor t rmico FUS VEIS T m a mesma finalidade dos disjuntores Os principais tipos s o Regular e Lento REGULAR Queima se logo que a corrente exceda o valor para o qual esta calibrado LENTO Este fus vel permite uma sobrecarga antes de interromper o circuito queimar pelo que usado em unidades que est o sujeitas a varia es de correntes 199 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao BIBLIOGRAFIA gt Apontamentos Pessoais 157 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao LISTA DE PAGINAS EM VIGOR CAPA Verso em branco CARTA DE PROMULGAGAO Verso em branco REGISTO DE ALTERACOES Verso em branco 1 Verso em branco 3a 14 15 Verso em branco 17 a 20 21 Verso em branco 23 a 24 25 Verso em branco 2 a 34 35 Verso em branco 37 a 40 41 Verso em branco 43 a 44 45 Verso em branco 47 a 48 49 Verso em branco 51 a52 53 Verso em branco 55a 56 57 Verso em branco 59 a 60 61 Verso em branco 63 a 72 73 Verso em branco 75 a 154 155 Verso em branco 157 Verso em branco LPV 1 Verso em branco LPV 1 ORIGINAL ORIGINA
15. leo do cilindro de comando PR SSOSTATO SENS VEL A VELOCIDADE Esta unidade estabelece um contacto el ctrico sempre que a velocidade do veio de saida subir para um regime de velocidade correspondente a 467 520 Hz ou se a velocidade do veio de saida cair para um regime correspondente a 330 350 Hz PRESSOSTATO SENS VEL A PRESSAO DO CIRCUITO HIDR ULICO Estabelece um contacto el ctrico sempre que a press o baixe a valores inferiores a 350 P S I DIFERENCIAL Mecanismo que recebe o movimento do conjunto da bomba motor hidr ulico fazendo aumentar ou diminuir a velocidade do veio de sa da EMBRAIAGEM DE RODA LIVRE Tem por miss o desacoplar o alternador do C S D no caso de aquele girar a uma velocidade superior deste SISTEMA DE GERA O POR CONVERS O utilizado para fornecimento de 115V 400Hz a equipamentos apropriados durante as opera es de arranque de motores ou quando as outras fontes de energia AC n o est o utiliz veis A convers o feita por inversores que consistem num motor DC directamente acoplado a um alternador numa carca a nica ou por conversores est ticos CONSTITUI O gt Inversor Principal gt Inversor de Emerg ncia gt Respectivos Comandos reguladores e Protec es 148 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Fig 81 Inversor dinamico INVERSOR PRINCIPAL Fornece a barra essencial AC para a opera o de v rios equipamentos electr nicos Pil
16. o total e a press o est tica s o iguais e assim a velocidade indicada igual a zero Quando o avi o est em movimento a press o total superior a press o est tica e a diferen a entre estas duas press es d origem a indica o de uma velocidade Esta velocidade indicada a velocidade da aeronave em rela o ao ar ou velocidade aerodin mica Presi n de impacto del tubo pitol Presi n ambiental nana de tomas est ticas C psula barom trica Fig 12 Funcionamento interno do indicador velocimetro 24 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao CONCLUSAO O veloc metro um instrumento que tem por finalidade indicar ao piloto a velocidade da sua aeronave em relac o ao ar Esta indicac o depois aproveitada conforme o interesse do piloto nas diferences fases do voo um instrumento de construc o relativamente simples e cujo principio de funcionamento se baseia na interpreta o de um diferencial de press es Existem erros que sao de extrema importancia conhecer para a correcta utiliza o do veloc metro o erro de instala o erro de densidade do ar erro de compressibilidade e atraso aparente Existem ainda erros residuais mesmo com um velocimetro perfeitamente calibrado Ha v rias formas de apresenta o da velocidade normalmente associada ao N de Mach Fig 13 Indicador velocimetro De Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao VARIOMETRO INTRODUCAO O vari metro
17. DE UMA BATERIA A Tens o ou diferenca de potencial verificado entre os bornes da bateria resulta da associacao em s rie dos elementos que compoem a bateria Tensao por elemento gt Baterias cidas 2 Volt gt Baterias alcalinas 1 2 Volt FACTORES QUE DETERMINAM A ESCOLHA DA BATERIA ADEQUADA A escolha da bateria mais adequada a determinado tipo de servico depende de varios factores tais como gt As caracter sticas t cnicas gt A rentabilidade 130 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao gt O peso gt O espa o gt O custo DIFEREN AS ENTRE BATERIAS DE CHUMBO E CADMIO NIQUEL ASSOCIA O DE BATERIAS As baterias podem ser associadas em Em s rie A tens o total igual soma das tens es das v rias baterias e a capacidade igual ao valor de uma das baterias Em paralelo A tens o total igual ao valor da tens o de uma das baterias e a capacidade igual a soma das capacidades das v rias baterias soL Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o ASSOCIACAO DE BATERIAS EM SERIE Em s rie A tens o total igual a soma das tens es das varias baterias Bateria 1 12V 40AH Vt 24V 40AH Bateria 2 12V 40AH A Capacidade total da associac o igual ao valor de uma das baterias ASSOCIA O DE BATERIAS EM PARALELO Em paralelo A tens o total igual ao valor da tens o de uma das baterias Bateria 1 12V 40AH
18. Indicador de situacao horizontal 43 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO O funcionamento do instrumento depende do principio da rigidez no espaco dum girosc pio com montagem universal O rotor deste girosc pio gira num plano vertical Fixo em ngulo recto ao anel vertical do girosc pio existe um limbo graduado circular que indica o rumo ajustado pelo piloto Como o rotor se mant m r gido o limbo mant m a mesma posi o no espa o em rela o ao plano vertical Uma caixa exterior desloca se em rela o a posi o fixa do limbo circular graduado ERROS DO INSTRUMENTO Os girosc pios n o mant m a exacta posi o do seu plano de rota o devido a v rios factores desviam se do plano original No caso do indicador girosc pio de direc o este desvio faz com que o limbo se desvie tamb m dando leituras diferentes da primitiva e constituindo o seu nico erro O erro permitido de 3 em cada 15 minutos e devido a duas causas principais PRECESS O Pode ser originada por atrito ou por condi es de desequil brio no girosc pio Os apoios e rolamentos aplicados nos instrumentos girosc pios s o o mais perfeito poss vel mas ainda assim produzem fric o ou atrito Quando os an is circulares se movem durante o voo o atrito dos apoios origina uma for a suficientemente grande para fazer precessar o rotor O valor do atrito aumenta se os apoios est o gastos suj
19. O MOSTRADOR ROTATIVO de LT SADO RE AGULHA SIMPLES Fig 48 Indicador RMI A agulha indica o rumo magn tico da aeronave para esta o VOR que se sintonizou no receptor Se a aeronave estiver apontada simultaneamente para a esta o e para o norte a ponta da agulha dupla e o rumo magn tico do avi o estar o apontados para o topo do instrumento Se se fizer uma volta de 90 direita o limbo rodar 90 esquerda e a agulha dupla rodar tamb m de 90 uma vez que esta aponta sempre para esta o A agulha simples quando ligado um outro receptor funciona de modo id ntico ao da agulha dupla Deste modo pode ser ligada outra r dio B ssola ou equipamento de recep o VOR De modo a saber se a aeronave se desloca para a esta o r dio ou se afasta dessa esta o existe a indica o de TO e de FROM respectivamente EQUIPAMENTOS DE VOR NA AERONAVE As unidades que comp em o VOR s o as seguintes gt Unidade de navega o gt Antena VOR gt Antena GS gt Painel de controlo 93 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o NY OU eo RECEPTOR MIMAS IES Baul ra TPF Rh AA sara e OROEI UA peter E Sh AL nike eel e BE tui z amiT ico E PAINEL OF Comix Ra SISTEMA AL ALT Sar DE Te RNANTE 1 INDICADOR Radlo HA MT pci WE TR AM ERA Fig 49 Esquema de bloco do VOR Na imagem anterior pode ver se um esquema de blocos
20. O PRECESS O REAL Precess o a ac o resultante ou deflex o duma roda em movimento quando se aplica uma for a deflectiva no seu aro em voo a for a G gt Quando uma for a deflectiva se aplica no bordo ou aro duma roda em movimento a for a resultante esta avan ada 90 em rela o ao sentido de rota o e no mesmo sentido da for a aplicada A facilidade com que a roda precessar inversamente proporcional velocidade do rotor e directamente proporcional a for a deflectiva A for a com que a roda precessar tem a mesma intensidade que a da for a deflectiva aplicada evidentemente menos as for as de atrito nos apoios do anel circular Contudo se se aplica uma for a deflectiva demasiado intensa para o valor da rigidez da roda esta precessar e ao mesmo tempo tomba A precess o pode resultar do atrito nos apoios do desequil brio girosc pio etc Uma roda de bicicleta pode se usar para fazer uma demonstra o ja not vel da rigidez no espa o e da precess o em conjunto Se a roda esta parada n o se manter direita vertical se um dos terminais do seu eixo se colocar na palma da m o Contudo se a roda esta a girar e um dos terminais do seu eixo se colocar sobre a ponta dum dedo ficando a roda com o seu plano vertical a rigidez no espa o mant la vertical e apenas apoiada com um terminal do seu eixo sobre a ponta do dedo e em virtude da for a 34 Aerodinamica Estruturas e Sist
21. Os aceler metros medem as mudan as lineares nos tr s eixos fixos Estes eixos constituem um referencial em movimento sobre os quais o computador calcula o movimento em rela o aos eixos fixos dos girosc pios 122 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Apesar da tecnologia dos 20 anos anteriores permitir o dominio do sistema de bercos restavam ainda tr s grandes problemas por resolver para que o sistema de plataformas fixas pudesse ver a luz do dia Num sistema de ber os os desvios na medi o de posi o devem ser de apenas algumas mil simas de grau por hora medindo as rota es com desvios de apenas algumas d cimas de grau por hora com uma gama din mica de 105 Num sistema fixo necess ria a mesma precis o na medi o de desvios contudo necess rio medir a rota o da aeronave em todo o seu envelope de manobra com uma precis o da ordem das cent simas de grau por segundo o que corresponde a uma gama din mica com ordem de grandeza quatro vezes superior Al m destas caracter sticas os girosc pios teriam de possuir um factor de escala muito preciso e linear uma vez que as rota es nos tr s eixos n o s o comutativas pequenos erros devidos aos factores de escala poderiam causar grandes erros de atitude para poderem ser tolerados a precis o dever ser superior a algumas partes por milh o Fig 72 Diagrama de blocos de uma plataforma Strapdown O c lculo do vector atitude e do eixo
22. UNIDADEDE POTENCIA AUXILIAR ii iii side 149 DISTRIBUICAO DE CORRENTE o A ido 151 CABOCE PO oa on IU oe UA oa 151 BARRA DE DERIVA O a oil acacia 151 TERMINA A A ond AR eee Nt nd al de a eae 151 FICHAS MOLTIPLA S iai ete Martie eae e e aio 151 IDENTIFICA O DOS CIRCUITOS qua 152 IDENTIFICACAO DE CABLAGEM td ld o a dedo ta deta ld dahlia Ad abs 152 ALGUNS S MBOLOS EL CTRICOS E ELECTR NICOS c ccssssccssscccsscccscccssscccsscccsscccscensssceesscecscenssessescecesceecsensesenss 154 DISPOSITIVOS DE CONTROLO E PRO TEC CAO iaa idad aa db a 155 BIBLIOGRAFI ii td da LO Sd EE GA LA 157 LISTA DE P GINAS EM VIGOR ssa ias ii ae LPV 1 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao GENERALIDADES SOBRE INSTRUMENTOS DE AERONAVES INTRODUCAO Os instrumentos de uma aeronave sao uma parte muito importante de todo o equipamento que a constitui A fun o dos instrumentos a de fornecer informa es numa forma percept vel para os nossos sentidos sobre os par metros necess rios para a pilotagem da aeronave As sensa es do piloto o treino as refer ncias em terra se visiveis nao sao suficientes para poder pilotar um aviao moderno O voo em condi es meteorol gicas adversas o voo supers nico o cumprimento preciso dos par metros de voo e de tiro ou as dificuldades de aproximac o e aterragem dao origem a uma necessidade de haver mais instrumentos e com uma cada vez maior precisao Da mesma forma o aperfeicoamento de motores que tr
23. a press o est tica Estas press es s o captadas no exterior do aviao por meio de tomadas de press o sondas e sao medidas recorrendo a man metros de c psulas met licas Os detectores est o ligados aos receptores manom tricos atrav s de canalizacoes As tomadas de press o total e est tica s o instaladas de maneiras diferentes estando por vezes reunidas numa mesma zona nos avi es trans nicos e supers nicos ou ent o separadas no caso dos avi es subs nicos ficando a tomada de press o est tica constituida normalmente por orif cios perfurados directamente sobre a superf cie de fuselagem A tomada de press o total fica numa sonda tipo antena que se destaca do corpo da aeronave para fazer a medicao fora da corrente perturbada Os diferentes tipos de antenas utilizadas sao as antenas tipo Venturi a deflectora tubo de Pitot e a de Kollsman No interesse espec fico deste manual s iremos abordar o sistema est tico de pitot por terem os outros uma aplica o mais restrita em aeron utica 11 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao SISTEMA ESTATICO DE PITOT A velocidade altitude e velocidade vertical sao medidas avaliando as press es que rodeiam o avi o Estes valores de press o s o fornecidos quer directamente aos instrumentos quer ao computador central de dados CADC por interm dio dos sistemas est ticos e do pitot Este par grafo examina os v rios tipos de sistemas pitot est ticos em us
24. a 2n radianos a fase ent o O 4 R n A radianos A taxa de varia o da dist ncia alcance devido ao movimento do alvo chamada de TAXA DE ALCANCE RANGE RATE ou VELOCIDADE RADIAL Dado que a dist ncia ao alvo esta a variar a fase O do sinal recebido em rela o ao sinal transmitido esta a variar constantemente Uma fase que varia constantemente equivalente a um salto na frequ ncia A frequ ncia DOPPLER Fd igual varia o de fase do sinal recebido no tempo elos Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o APLICACAO DO EFEITO DE DOPPLER O principio indicado anteriormente aplicado na navegac o a rea usando para isso um emissor e um receptor de microondas O sinal transmitido enviado directamente para baixo e para a frente atrav s da superficie da terra O sinal reflectido detectado pelo receptor O sinal de retorno um espectro do sinal enviado e o sinal DOPPLER cobre uma pequena banda de frequ ncia dentro desse espectro A frequ ncia do TRACKER no sensor DOPPLER identifica a pequena variac o de frequ ncia a qual proporcional a velocidade da aeronave em relac o ao terreno DEPRESSION ANGLE P S i ANTENNA CENTERLINE l o pra a DEPRESSION ANGLE 702 i i SMOOTH SEA 789 DOPPLER AEA M Ta Fig 65 DOPPLER instalado numa aeronave DESCRI O O sistema de navega o doppler fornece tripula o informa o
25. a aa 127 FACTORES QUE AFECTAM A CAPACIDADE DE UMA BATERIA cccccccsecccsscccnccceseccuscssesccsesessescseescseussesesesseuessuseseaenss 128 CONSTITUI O DE UM ELEMENTO DE UMA BATERIA cccscccssscscccssccsccesccesccesccesccesscessseesscesscessseesseesscessceesseesscenes 129 TENS O DE UMA AVR Ie esac a ES e e we ena 130 FACTORES QUE DETERMINAM A ESCOLHA DA BATERIA ADEQUADA cccccseeccesscccesccceecccescceuscseuecccesesseesseueceeseceeeuss 130 DIFEREN AS ENTRE BATERIAS DE CHUMBO E C DMIO N QUEL cccccccsseccccsscccceesccccecccceeecsseuccsscuueccseeeecesuusseeees 131 ASSOCIACAO DE BATERIAS cui aci 131 5 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao PROCE SO DEC ACAO DEDBA TEORIAS tuna co ete RR et aa Nice atts ATi At lita a Nene tase 133 ESTADO DE CARGA DE UMA BA TERIA de ole 133 DISTRIBUICAO DA CORRENTE ELECTRICA Nadia 135 DISTRIBUI O DE CORRENTE CONTINUA DOS 136 RELE DE CORRENTE INVERSA ip lidad dol 137 GERA O EL CTRICA DE CORRENTE CONTINUA DC asta dd louis dente 138 ORI GUEADOR DE LENA O a o preteen eben ola do o a a dd 139 REFES DEG ONT ROMO oreo a ia 139 GERA O EL CTRICA DE CORRENTE ALTERNA AC ccccssecccssccccsscccsscccssccnssscccsscecssccessconsssccssscecscenseccnssscesesceeeeses 141 ALTERNADO ni lira ite 143 SISTEMA DE GERA O EL CTRICA SEM PARALELO DE ALTERNADORES c cccsseccsecccceecccceccccesescssseccseuneceseeeeceeees 145 SISTEMA DEGERACAO POR CONVERSA Oi dia 148
26. at 200 milhas do respondedor o erro total do sistema dever ser de 3 da dist ncia e sempre inferior a 0 5 milhas O sistema usa a faixa de frequ ncia dos 1025 a 1150 MHz dividida em canais de 1 MHz para as frequ ncias de interroga o com um total de 126 canais modo X e Y e a faixa de 1088 a 1213 MHz para o modo X e 962 a 1087 MHz para o modo Y divididas tamb m em canais de 1 MHz para as frequ ncias de respostas num total de 126 canais Os impulsos de interroga o e resposta ser o constitu dos por pares de impulsos cuja dura o de 3 5 us e separados de 12 uS para interroga es e respostas em modo X e 36 US para interroga es em modo Y com respostas a 30 uS em modo Y 100 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Todas as esta es em terra emitir o um sinal de identifica o da esta o de terra que est a responder Tanto o radio farol como o emissor usam uma unica antena omnidireccional para enviar e receber os pares de impulsos Uma vez em cada 30 uS o radio farol emite a sua identifica o que detectada pela aeronave levando um sinal MORSE para que o piloto consiga identificar a estac o O DME possui um modo de busca autom tica o qual entra em funcionamento quando ao fim de um certo tempo a aeronave deixa de receber informa o do radio farol Neste caso as interroga es deixam ser efectuadas Quando existe um n mero reduzidos de aeronaves a interrogar n o existem prob
27. de atitude para manter o ngulo de pitch roll e heading da aeronave gt Sistema de controlo de manuten o de altitude para manter a altitude desejada gt Sistema de controlo de velocidade para manter uma velocidade ou Mach constante SISTEMAS DE AUMENTO DE ESTABILIDADE STABILITY AUGMENTATION SYSTEM gt Se uma aeronave marginalmente est vel ou inst vel os sistemas de controlo autom tico podem fornecer a estabilidade apropriada para o voo gt O controlo autom tico pode ser utilizado para assegurar que uma aeronave possui as qualidades de pilotagem adequadas amortecimento adicional incorporado utilizando um amortecedor de roll pitch ou yaw AJUDAS A ATERRAGEM gt Um sistema de controlo de glide slope para guiar a aeronave atrav s de um feixe electr nico em direc o a pista gt Um localizer para alinhar a aeronave na direc o lateral com o centro da pista a medida que a aeronave desce seguindo o glide slope gt Um sistema de controlo de flare manobra efectuada durante a ltima fase de aproxima o e que envolve uma mudan a lenta de atitude nariz para cima para reduzir a raz o de descida at zero aquando do touchdown Ajuda transi o da aeronave da linha de glide slope para a aterragem na pista PILOTO AUTOM TICO O PA pode ser utilizado para controlar a orienta o angular da aeronave e funciona da seguinte forma num PA que actua sobre o ngulo de pitch o ngulo de pitch
28. determinado c digo o qual permite identificar o receptor em causa on course too low i too far left on glidepath Oy i t Fig 41 Indica o do LOCALIZER e GLIDE SLOPE R DIO FAROL DE ALINHAMENTO DA PISTA LOCALIZER No LOCALIZER existe um total de 40 canais espa ados de 50 KHz na banda dos 108 10 a 111 95 MHz usando somente as frequ ncias impares nas d cimas do contador existente deste 108 10 e 108 15 MHz s o frequ ncias de LOCALIZER O r dio farol de alinhamento da pista fornece um diagrama de radia o conforme se v na figura Este diagrama consiste em duas partes distintas no espa o resultando um delas na radia o RF modulada por um tom de 150 Hz e a outra tamb m RF modulada por um TOM de 90 Hz Conforme referido anteriormente este emissor opera em VHF entre os 108 1 a 119 9 MHz apresentando um alcance de 75 milhas a 10 000 p s de altitude 86 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao a nm Creoles poe eer a a on Fig 42 Diagrama de radiac o do LOCALIZER Assim o sinal recebido consiste em dois tons de modula o que t m uma intensidade relativa determinada pela amplitude dos seus diagramas direccionais correspondentes na direc o do ponto de recep o Estes dois tons separam se na sa da do receptor por meio de filtros rectificam se e aplicam se imediatamente a um instrumento com zero ao centro Deste modo a sa da de uma dada tonalidade tende a produzir
29. es de controlo com uma frequ ncia pr xima da frequ ncia natural de aeronave poder estar a adicionar energia ao movimento e como consequ ncia ocorre uma oscila o divergente conhecida por Oscila o Induzida pelo Piloto PIO Pilot Induced Oscilation O tipo de resposta mais frequente apresentado na figura 2 a aeronave regressa ao 66 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao seu estado inicial mas sofre uma oscilac o convergente Este comportamento aceit vel desde que o tempo de converg ncia seja curto A reduc o da perturbac o com o tempo indica que existe uma resist ncia ao movimento e portanto a energia est a ser dissipada A esta dissipac o chamada positive dumping Se a energia estiver a ser adicionada ao sistema ent o teremos negative dumping Positive dumping para uma aeronave fornecido por forcas e momentos que aumentam devido ao movimento da aeronave No positive dumping estas for as e momentos opor se ao ao movimento e provocar o a diminui o da perturba o ao longo do tempo Uma aeronave que apresente negative aerodynamic dumping ser dinamicamente inst vel Para se pilotar este tipo de aeronaves ser necessario um sistema artificial de positive dumping o Sistema de Aumento de Estabilidade Stability Augmentation System Basicamente este sistema um mecanismo electromec nico que detecta o movimento indesej vel e actua os controlos adequados de forma a reduzir o movimento cau
30. est o relacionados com o envio da informa o de localiza o do sat lite gt Numero de sat lites vis veis Quanto mais sat lites o receptor conseguir ver melhor a precis o dos dados processados Edif cios terreno interfer ncias electr nicas arvoredo podem bloquear a recep o do sinal de sat lite causando erros de posi o Quanto mais limpa fora a envolvente ao receptor melhor sera a sua qualidade de recep o Actualmente os receptores GPS n o funcionam no interior de edif cios debaixo de gua ou debaixo da terra gt Geometria do sat lite sombra Este erro est relacionado com a posi o relativa do sat lite em qualquer momento A posi o ideal do sat lite aquela em que este se encontra numa posi o que permite ver completamente bem o outro gt Degrada o intencional do sinal do sat lite os respons veis pela constela o de sat lites Militares dos Estado Unidos degradam de forma intencional o sinal Este facto conhecido como disponibilidade selectiva Em Maio de 2000 a disponibilidade selectiva deixou de ser provocada Por este facto conseguem se actualmente precis es na ordem dos 6 a 12 metros 109 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o Fig 63 Emissao e recepcao de GPS no dia a dia GPS DIFERENCIAL DGPS O GPS diferencial DGPS usado para obter melhores precis es dos dados de navega o Para existir DGPS coloca se um rec
31. gera o DC Constitui o de um Sistema Gera o AC gt Alternador Gerador AC 141 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o gt Mecanismo de Transmiss o de Velocidade Constante C S D gt Unidades de controlo e dispositivos de proteccao CAIXA DE COMANDO E PROTECCAO TRANSFORMDOR RECTIFICADOR Gerador A C REGULADOR DE TENSAO CAIXA DE COMANDO E PROTEC O A Caixa de Comando e Protec o autoriza a passagem da energia do Alternador para o barramento de 115 V A C comandando o contactor de linha depois de verificar se os valores gerados pelo Alternador estiverem todos correctos 142 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao ESQUEMA BLOCO DE UMA GERA O DE CORRENTE ALTERNA GERADOR A C BARRAMENTO 115 V A C 400 Hz TRANSFORMADOR TRANSFORMADOR RETIFICADOR elie BARRAMENTO 26 V A C 400 Hz BARRAMENTO 28 V D C gt T R Transformador Rectificador Transforma a tens o de 115V A C para 28V D C gt Transformador Transforma a tens o de 115 V A C para 26 V A C 400 HZ ALTERNADOR CONSTITUICAO E PRINC PIO DE FUNCIONAMENTO DE UM ALTERNADOR Constitui o gt Estator Parte Fixa 143 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o gt Rotor Parte Movel O ESTATOR cont m dois grupos de enrolamentos gt Indutor da excitatriz gt Induzido do Alternador No INDUTOR DA EXCITATRIZ captada a
32. gerada pelo gerador com um valor pr determinado sem olhar a carga ligada ou a velocidade do motor Consiste numa pilha de discos de carvao e grafite contidos num cilindro com alhetas de arrefecimento e uma bobina de controlo Esta bobina consiste num enrolamento de regula o e outro de equilibrio Fig 80 Regulador de tens o REL S DE CONTROLO REL DE CONTROLO DE CAMPO DO GERADOR Tem por func o controlar a corrente de campo do gerador excitacao pondo o fora de accao quando forem atingidos valores acima do normal por ex superiores a 31 volts Protege assim O sistema de altas voltagens quando a corrente de campo estiver fora do controlo do regulador de tensao de constituic o robusta e composto por duas bobinas que t m por finalidade ligar e desligar o rel 199 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o REL DE CORRENTE INVERSA Tem por fun o ligar o Gerador ao barramento quando a tens o daquele exceder a tens o do barramento bateria em 0 35 Volts Desligar o gerador do barramento quando a tens o do barramento bateria exceder a do gerador a fim de evitar que a corrente da bateria recaia sobre a do gerador quando este deixa de funcionar quando a corrente inversa exceder 25 A constitu do por tr s rel s gt Rel de Tens o Polarizada gt Rel Diferencial Polarizado gt Rel Principal ou de Contacto Rel de Tens o Polarizada Estabelece o circuito
33. las 53 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao BUSSOLA MAGNETICA INTRODUCAO Desde o principio da hist ria que o homem se tem interessado vivamente pelos auxiliares a navegac o Diversos aparelhos e m todos t m sido inventados e estudados Na era presente com as velocidades supers nicas a determinac o exacta da direcc o tornou se incrivelmente importante Um erro apenas de poucos graus num espaco de poucos minutos levaria o moderno aviador a muitas milhas fora da sua rota E Hay Fig 26 Tipos de b ssola magn tica B SSOLAS DE LEITURA DIRECTA Durante a infancia da aviac o a direccao do voo era determinada dentro da aeronave por leitura directa de b ssolas magn ticas Mesmo hoje em que pode chamar se a era adulta da aviac o a leitura directa de b ssolas magn ticas ainda se usa como uma b ssola de alerta As b ssolas magn ticas de leitura directa usadas nos avi es s o de dois tipos gerais Um tipo montado no painel de instrumentos para uso do piloto e pode ser lido como um mostrador de um instrumento O outro tipo uma b ssola de navegador que montada com a face para cima usualmente na mesa do navegador ou noutra superf cie horizontal As partes fundamentais de ambos os tipos diferem praticamente s o na apar ncia e ambos operam quase identicamente Um bloco de metal n o magn tico cheio de l quido cont m uma carta de marear que nos 55 Aerodinamica Estruturas e Si
34. na direc o N S e o outro para medir na direc o E W O aceler metro um elemento pendular que ao sofrer uma acelera o segundo o eixo sens vel do instrumento este tende a sair da posi o de repouso Nos extremos do eixo de rota o est instalado um dispositivo que fornece um sinal proporcional ao desvio do aceler metro em rela o a sua posi o de repouso posi o de nulo sinal este que aplicado a um amplificador A corrente de sa da do amplificador vai actuar num motor colocado no outro extremo do eixo de rota o do p ndulo o qual tender a repor o aceler metro na sua posi o de repouso O bin rio que o motor desenvolve proporcional corrente de sa da do amplificador e portanto acelera o que o aceler metro detectou Fig 66 Exemplo do aceler metro Na figura anterior est representado um s aceler metro com os seus circuitos associados Na realidade ir o existir sempre dois um para a direc o N S e outro para a direc o E W Ao introduzir no computador as coordenadas do ponto de partida uma vez que o sistema lhe fornece continuamente as direc es N S e E W ele pode indicar a todo o momento as coordenadas da posi o do ponto presente da aeronave aL Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o O facto do p ndulo se deslocar devido a atitude da aeronave ira dar como resultado um sinal de acelerac o que falso o qual depois de integrado fornecer ao totalizador
35. ncias poderiam ser graves por este instrumento de grande import ncia ficar fora de servico Oscilador Conector Ejes a en NF gt Se oscilantes Zp vue rege il a Solencide giratorio Bandera __ 5 de fallo 4 Bot n de E Q CA Lampara i i Armazon o MA de luz planetario ajuste de de colimaci n presi n Lente en tierra cil ndrica a P e E F aa fotocelulas Contadores de escala DOroscopica Amplificador Fig 9 Altimetro codificador 20 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao ALTIMETRO DE CABINE Altimetro cl ssico utilizado nos avi es pressurizados para que o piloto e tripula o possam controlar o diferencial m ximo entre a press o da cabine e a press o exterior De construcao em tudo id ntica ao altimetro cl ssico s difere no facto da sua caixa estanque nao estar ligada a tubagem da pressao est tica sendo a pressao admitida no seu interior aquela que prevalece no interior de cabine CONCLUSAO O altimetro basicamente um bar metro que mede press es atmosf ricas convertendo as em p s de altitude um instrumento de grande import ncia em diferentes fases do voo e que tem sido alvo de grandes melhoramentos para se tornar mais preciso seguro e de leitura e interpretacao mais f ceis Fig 10 Altimetro nie Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao VELOCIMETRO INTRODUCAO O velocimetro o instrumento que tem como func
36. nico indicador Desta forma em vez de calcular a partir de v rios instrumentos o piloto podia navegar e efectuar aproxima es aterragem simplesmente zerando ou centrando dois ponteiros ou barras de comando no ADI Um Sistema DV conforme apresentado na figura 31 desenhado para fornecer comandos de pilotagem para as barras de comando do ADI e ou para um Sistema de Piloto Autom tico O 68 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Sistema de Director de Voo utiliza varios sinais de input tais como VOR ILS DME ADF dados de voo informac o de course informacao de heading e informac o de atitude para gerar comandos de pilotagem Um Sistema tipico de Director de Voo pode ser dividido em quatro partes sensores computador controlos e cargas No caso de o sistema incluir um PA sera necessario um Flight Control Computer incluido na figura e os actuadores das superficies de controlo Raw Data Dados nao Ss E tratados Computer Outputs Air Data Nav Rad e DME A Flight Director UT SE computer Heading gt caer q k 1 em Flight Director Mods Selector Radio Albtudea FZ 450 Digital Flight Control Computer GIoOsc plos Vertical a Horizontal Fig 32 Diagrama bloco do sistema DV na aeronave Os sensores fornecem dados n o tratados para serem processados pelo computador O Selector de Modo do DV indica ao computador quais os dados a usar dependendo da prefer nci
37. nos seus Barramentos as seguintes Tens es gt 115V AC 400Hz Trif sico e ou Monof sico gt 26V AC 400Hz gt 28V DC gt 24V DC Bateria A Energia fornecida s Aeronaves distribu da aos seguintes barramentos gt Barramento Prim rio gt Barramento Essencial gt Barramento Secund rio 135 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o DISTRIBUI O DE CORRENTE CONTINUA DC O Barramento Principal DC distribui a energia el ctrica para as diversas cargas do avi o alimentada pelos Geradores e pelas baterias quando os geradores n o est o ligados Em funcionamento normal os geradores fornecem energia ao barramento e ao mesmo tempo mant m as baterias carga Os cabos do barramento principal s o protegidos em cada extremo por limitadores de corrente Isolam individualmente os cabos em falta Todos os outros circuitos s o protegidos por disjuntores ESQUEMA BLOCO DE UMA GERA O DE CORRENTE CONT NUA GERADOR D C BARRAMENTO 28 V D C INVERTER BARRAMENTO 115 V A C 400 Hz TRANSFORMADOR BARRAMENTO 26 V A C 400 Hz 136 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao gt Inverter Transforma a tens o de 28 V D C para 115 V A C 400 Hz gt Transformador transforma a Tens o de 115 V A C 400 Hz para 26 V A C 400Hz RELE DE CORRENTE INVERSA Fig 78 a Rel de corrente inversa Rel Corrente Inversa om F
38. o ciclo A suc o desejada 4 poleg Hg as ordens t cnicas estabelecem os limites m nimos de 3 75 poleg Hg e m ximo de 4 25 poleg Hg para o ajustamento da v lvula de seguran a de v cuo no sistema de suc o para este instrumento gt O mecanismo autom tico de erec o constitu do pela parte inferior da c mara do rotor com as suas quatro fendas ou sa das Movendo se livremente a actuando aos pares cada uma das v lvulas pendulares cobre metade da uma sa da Quando o eixo do rotor desviado da vertical as v lvulas pendulares mant m se verticais Este facto d origem a que uma sa da fique descoberta e a oposta fachada pelas respectivas v lvulas Como resultado o escoamento do ar por uma sa da ser vedado enquanto que pala oposta se far em grande quantidade Deste escoamento desigual de ar resulta uma for a efeito rocket ou foguete que se vai exercer na parte inferior da caixa do rotor fazendo com que o girosc pio precesse e o seu eixo volta posi o vertical a uma raz o da 8 por minuto 3 4 2 MM ie 5 7 a 6 POS ed ar VLE e gt S25 ll Mim eh Nim et dd me aul a i eur an DA Ali it i NA i S ERR 1 A IN i maa AO E d p ks 12 10 Fig 19 Horizonte giroscopico accionado por vacuo 38 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao SISTEMA ELECTRICO REMOTE GYRO INDICATOR As limita es e muitos dos erros dos instrumentos origi
39. o rel indicador de pot ncia est energizado ou se o rel do Gerador est aberto No Sistema de Gera o El ctrica com Paralelo de Alternadores os Alternadores fornecem aos barramentos do avi o toda a energia necess ria atrav s do sistema de gera o com os alternadores ligados entre si em paralelo Cada alternador recebe movimento mec nico de uma unidade de transmiss o de velocidade constante conhecida por C S D CONSTANT SPEED DRIVER O alternador accionado pelo motor do avi o por interm dio do CSD que por sua vez accionado pelo motor do avi o Desta forma a velocidade de accionamento do alternador a soma das duas velocidades Alternador TRANSMISS O DE VELOCIDADE CONSTANTE CSD O C S D uma unidade de transmiss o de velocidade constante que tem por finalidade converter a velocidade vari vel do motor numa velocidade constante do alternador a fim de se obter uma frequ ncia de sa da constante Est localizado entre o motor do avi o e o alternador ao qual transmite movimento Desta forma a velocidade de accionamento do alternador a soma das duas velocidades velocidade do motor mais a velocidade do C S D E constitu do por um sistema hidr ulico que controla a velocidade pretendida de acordo com os sinais 146 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao sentidos e enviados por um regulador el ctrico hidr ulico O sistema cont m uma embraiagem de roda liv
40. para a bobina do Rel Diferencial Polarizado sempre que a tens o do gerador atinja 20Volts e esteja polarizado correctamente Abre os contactos sempre que a tens o des a abaixo de 15Volts Rel Diferencial Polarizado Estabelece o circuito s quando a tens o do gerador for superior do barramento prim rio pelo menos 0 35Volts Abre os seus contactos quando houver um fluxo de corrente inversa de 20 a 35 Amperes do barramento prim rio tens o da bateria para o gerador protegendo o assim de correntes inversas constitu do por duas bobinas uma de fio fino Tens o Diferencial e outra de fio grosso Corrente Inversa Faz parte integrante do rel de corrente inversa Reverse Current Relay Rel Principal ou de Contacto Tem por fun o permitir a passagem da corrente do gerador para o barramento prim rio somente atrav s da bobina de corrente inversa do rel diferencial SO ap s o rel principal ou de contacto estar ligado que o gerador passa a fornecer em pleno ao barramento de distribui o Quando um fluxo de corrente inversa de 20 a 35 Amperes do barramento prim rio passa para o sistema do gerador atrav s da bobina de corrente inversa abre os contactos do rel diferencial polarizado Com a abertura deste o rel principal ou de controlo desliga e o gerador deixa de fornecer corrente ao barramento Faz parte integrante do rel de corrente inversa Reverse Current Relay REL DE SOBRE TENS O Tem por finalid
41. para grupos de fios ou cabos Le Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o IDENTIFICA O DOS CIRCUITOS A instala o el ctrica de uma aeronave possui v rios circuitos Se n o houvesse um processo de identifica o dos circuitos tornar se ia dif cil a sua localiza o Por isso existe um C digo de Identifica o de Circuitos C digo de Identifica o de alguns circuitos el ctricos A Armamento B Bombardeamento C Controlo de voo D Instrumentos E Instrumentos de motor F Instrumentos de voo G Sistemas de comandos do trem R R dio K Arranque J Igni o P Pot ncia bateria gerador etc L Ilumina o IDENTIFICA O DE CABLAGEM A identifica o das cablagens empregue nos esquemas el ctricos coincide exactamente com a utilizada nos cabos ou fios dos avi es A identifica o completa de um cabo ou fio el ctrico obtida mediante uma nota o simb lica formada por letras e n meros impressos na parte exterior dos cabos ou fios el ctricos e lida da esquerda para a direita como no exemplo N mero da unidade 2 utilizado nos casos em que existem dois ou mais cabos ou fios id nticos em dois ou mais circuitos Letra de identifica o do circuito E Identificam a fun o principal e o circuito de que fazem parte N mero do cabo ou fio 215 composto por um ou mais n meros Identifica parte de um grande sistema 152 Aerodinamica
42. poss vel antes de qualquer voo em condi es I F R Quando o selector da fonte est tica est colocado na posi o de emerg ncia captando a press o dentro da cabine ser o normalmente notadas as seguintes diferen as gt O alt metro indicar mais que o normal 50 a 60 p s gt A velocidade ar indicada sera maior at 30 MPH gt O vari metro indicar momentaneamente uma subida e depois passar a normal aa kee Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Ventila iones A los instrumentos de vuelo del A los instrumentos de vuele del comandante Valvulas copiloto o l id bus L Derecha a Normal Normal dig RR Ls Sonda Ey E a i ee Ree a j 1 prot estatica pitorest tica joy Altern Altern Derecha jzquierda pig F g eA derecha alien 7 p A pe Pito Est tica ci d mE JE i E en Bs 1 i ES f pl im poe E su de est tica ar MI Izquierda Derecha Presi n pitot Normal Alternativa Presi n est tica Fig 5 Sistema de press es Pitot e Sistema de Press es Pitot alternativo CAPSULAS PARA MEDIR PRESSOES As press es sao medidas recorrendo a c psulas met licas que se podem contrair e dilatar T m uma vasta aplicacao em aeronautica nao so nos instrumentos de controlo de voo bem como nos de controlo do motor sistema de oxig nio etc PRESSAO EST TICA A pressao est tica medida por uma c
43. sistemas de comunicacao em VHF fornecem um meio de transmitir em amplitude modulada AM e tamb m em FM entre avi es e a terra ou entre as aeronaves As comunica es podem ser feitas na gama de frequ ncias dos 116 a 149 MHz em AM com 680 canais dispon veis em FM a comunica o faz se na gama de frequ ncias 30 000 a 87 975 MHz A dist ncia m dia de comunica o entre as aeronaves e a terra aproximadamente 30 milhas a 1000 p s de altitude e 135 milhas a 10 000 p s de altitude O sistema VHF composto por um emissor receptor um painel de comando e uma antena mae active COM e pubes a AJA 44 fe 13 2000 nen Fig 34 Painel de comando de comunica es VHF PAINEL DE COMANDO Cada painel de comando cont m os comandos de comunica o VHF de navega o VHF ILS e sistemas DME No entanto somente os componentes relativos as comunica es ser o aqui descritos No pedestal est o instalados dois pain is de comando id nticos Cada sistema tem os seguintes comandos Interruptor ON OFF acoplado a um comando de volume VOL que ajusta o volume para um nivel de escuta confort vel e liga ou desliga o VHF Tanto a emiss o como a recepcao sao feitas na mesma frequ ncia A rota o dos dois bot es selecciona a frequ ncia desejada a qual apresentada numa janela Qualquer um dos 680 canais pode ser seleccionado nas frequ ncias entre 116 0 e os 149 95 MHz No receptor AN ARC 186 existe um
44. um desvio para a direita enquanto a sa da da outra tonalidade produz um desvio para a esquerda Assim O instrumento indicar zero quando as duas tonalidades t m a mesma amplitude indicando que a aeronave est na traject ria correspondente aos dois sinais de igual intensidade usada uma polaridade Horizontal e as antenas em n mero de 5 ou 7 s o constitu das por antenas verticais ou de quadro alinhadas em linha recta perpendicular com o eixo da pista R DIO FAROL DE ALINHAMENTO DE DESCIDA GLIDE SLOPE Este r dio farol produz uma traject ria parab lica que proporciona um guia vertical necess rio para a aterragem quando o avi o segue um rumo definido pelo LOCALIZER A traject ria de aterragem nestas condi es pode ser produzida pela intercep o dos diagramas direccionais de duas antenas sobrepostas no mesmo eixo vertical uma colocada sobre a outra A antena colocada mais alto normalmente um V invertido tendo uma abertura de 60 e com dois reflectores localizados a cerca de 9 metros a partir do solo para produzir uma radia o vertical Conforme apresentado anteriormente este emissor opera em UHF entre os 328 6 a 335 4 MHz com espa amento entre canais de 150 KHz O alcance de 15 milhas para uma altitude de 500 p s poss vel seleccionar um total de 40 canais 87 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o err 4 Ee rr Fig 43 Diagrama de radia o do GLIDE SLOPE Na f
45. um informac o errada Para evitar o aparecimento de falsas acelera es causadas pela inclina o do aceler metro tem de se procurar manter nivelados estes rg os Na pr tica os aceler metros estao instalados numa plataforma nivelada por girosc pios constituidos por uma suspensao tipo CARDAN id ntica as utilizadas nos horizontes artificiais Fig 67 Instala o de uma plataforma na aeronave GIROSC PIOS Na figura seguinte apresenta se um girosc pio convencional Na sua utiliza o faz se uso de duas propriedades fundamentais dos girosc pios gt O eixo de rota o do girosc pio tende a manter se fixo no espa o isto tende a apontar sempre na mesma direc o RIGIDEZ NO ESPA O gt Quando se aplica uma for a a um girosc pio o seu movimento precess o n o na direc o dessa for a ma sim numa direc o deslocada de 90 em rela o for a aplicada e no sentido do movimento do rotor do girosc pio 118 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao HOVIMENTO DE PRE CESS O Vectod DE ROTA O Fig 68 Girosc pio convencional Embora o rotor dos girosc pios utilizados na estabiliza o das plataformas de in rcia seja utilizado da mesma maneira que os usados os girosc pios convencionais a carca a e a suspens o s o normalmente diferentes Na grande maior dos casos o rotor est colocado no interior de uma esfera flutuador a qual est apoiada segundo o
46. uma capacidade de seguimento autom tico de terreno all weather Isto permite aeronave voar a alta velocidade cerca de 600 n s e a baixa altitude 200 p s ou menos seguindo automaticamente o perfil do terreno para manter se abaixo do horizonte de radar inimigo Pode assim tirar se proveito m ximo do seguimento de terreno para minimizar o risco de detec o e de alerta das defesas inimigas Os modos b sicos de PA incluem capacidades como acoplamento autom tico para Os v rios sistemas de r dio navega o como o VOR e as ajudas de aproxima o pista tais como o ILS Instrument Landing System e MLS Microwave Landing System O PA guia a aeronave para mant la na traject ria definida pela ajuda de r dio navega o O PA tamb m pode ser acoplado ao Flight Management System FMS que fornece os comandos de direc o ao PA para pilotar a aeronave na traject ria de voo ptima determinada pelo FMS a partir do plano de voo introduzido pelo piloto p CEE q O iii 4 10 MS 400 Mode Selector Nr 2 Dual System Mode Selector Nr 1 m E aa ai 1 T on FS E E oom ecoa Eae FZ 450 Digital Flight Control Computer lt p SM 300 Rudder Servo TM 400 Trim Servo Fig 33 Esquema bloco do sistema de piloto autom tico 70 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao SISTEMA DE CONTROLO DE VOO PARA REDUZIR A CARGA DE TRABALHO DOS PILOTOS gt Sistema de controlo
47. 3 posi es o caso de um helic ptero Neste caso s o enviadas tr s medidas independentes 3 sat lites O utilizador pode fazer tr s medidas calculando o tempo de tr nsito de cada sinal de RANGING proveniente de cada um dos emissores at ao utilizador Tamb m aqui os rel gios 108 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao est o sincronizados A partir das tr s medidas de RANGE conhecendo as posi es do transmissor podem construir se tr s equa es lineares que ao serem resolvidas determinam a localiza o da aeronave FONTES DE ERRO Os receptores usados pelos utilizadores civis t m um conjunto muito elevado de erros Entre esses erros podem ser salientados os seguintes gt Atrasos na ionosfera e troposfera O sinal do sat lite t m de passar atrav s da atmosfera terrestre O sistema receptor usa um modelo para calcular uma m dia dos atrasos introduzidos por estas componentes gt Exist ncia de v rios percursos Este erro ocorre quando o sinal do GPS reflectido pelos objectos que se encontra volta do receptor S o exemplos disso os edif cios mais altos montes Este facto vai aumentar o tempo que o sinal demora a chegar ao receptor causando erros gt Erros do rel gio do receptor Uma vez que n o pr tico ter um rel gio at mico no receptor d origem a desvios deste gt Erros de rbita Estes erros s o conhecidos como ephmeris errors
48. CLUTTER provocado pelo terreno note se que a instalacao de um VOR necessita que num raio de algumas centenas de metros nao haja arboriza o e instala es que possam provocar perturba es na propaga o mas o equipamento de bordo de um DVOR tem capacidade de vencer o ru do provocado pelo terreno CLUTTER SISTEMA TACAN TACTICAL AIR NAVIGATION DESCRI O GERAL DO TACAN O TACAN o sistema usado em aeronaves militares para fazer face ao aumento dos requisitos que estas aeronaves t m de ter no que respeito sua opera o e manobra O TACAN um sistema de navega o para curtas dist ncias que da informa o exacta e continua de 95 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o azimute e distancia em declive Slant Range Este sistema adequado para aeronaves de caca uma vez que tanto a informacao de navegacao como a de aproximacao se apresentam visualmente sobre um pequeno painel de instrumentos Por outro lado este sistema da uma melhor precisao e maior versatilidade na instalac o do r dio farol conjuntamente com uma maior mobilidade quando comparado com o VOR O TACAN produz um n mero infinito de rotas em azimute de aproximac o ou afastamento a ajuda r dio O DME est integrado no TACAN dando informacao continua de distancia em declive relativamente a radio ajuda O TACAN opera na banda UHF dos 962 a 1213 MHz tal como o DME dividida em 3 sub bandas Dos 1025 a 1150 MHz a aeronave inter
49. DE BUSSOLA A REED E aia aa 57 BUSSOLA A DISTANCE SRU 59 INTRODUCIR 59 CONSTRU O BASICA a SAS A E Scent 59 INDICADOR DE NGULO DE ATAQUES ni ii da iia 63 INTRODUO MO rr ati tel coles e a 63 FORMAS DE INDICA O atu E A A AA A SES 63 PILOTO AUTOMATICO e eee 65 GENERALIDADE o o bn O ato as e dd tad eo eo 65 PRINCIPIOS DO CONTROLO AUTOMATICO DEN DO e e se Sa O at 65 INDICAC O DOS EIXOS DA APRONAVE ee e de a o Ata 67 SISTEMAS DEC ONTROLO DE V OO sia sa ee ee do a ee a ee 68 PILOTO AUTOM TICO E SISTEMA DIRECTOR DE VO0O c csccsscsccecceccecceccescceceecceccescescescaeceeceessescescscasceecesseeseeseuscascans 68 PILOTO TAU TOM NIC Cerys EET EE AEEA EE EE S E ta da dd e ee a do ee 71 COMPOSI O DO SISTEMA DE PILOTO A TIAMA O lin 72 COMUNIEACOES DE BORDO usina oo tad 75 SISTEMAS E COMUNICACO ES scarico rice reto aaa 75 SISTEMA DE COMUNICA O Ed dd dido 75 SISTEMAS DE COMUNICACOES EM VHE A da dass dies ID Gai b USE Tau o aguada da 71 4 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao COMPONENTES CONS TION TE e E da Nae te el Chae Nee RNa BAT ee il Gaede oot 78 AJUDAS RADIOELECTRICAS PARA APROXIMA O E ATERRAGEM ccccscssssssssscssssssscecsessssssessssesseseeee 81 AD AE O ESE RES A EYES A A A 81 SISTEMA DE ATERRAGEM POR INSTRUMENT OS TLS dais 82 RADIO FAROL DE ALINHAMENTO DA PISTA LOGALIZER iii 86 R DIO FAROL DE ALINHAMENTO DE DESCIDA GLIDE SLOPE ccccsceeeseeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee
50. DOR O regulador de tens o fornece tens o ao indutor da excitatriz a qual induzida no induzido desta e a transformada em AC De seguida rectificada pelos diodos de sil cio 6 diodos e vai alimentar o indutor do alternador Este ir induzir no induzido do alternador uma f e m alterna induzida pelo indutor do alternador No caso das aeronaves com mais de um motor poder ter a Gera o El ctrica com os Alternadores ligados sem paralelo ou em paralelo SISTEMA DE GERA O EL CTRICA SEM PARALELO DE ALTERNADORES Cada Alternador fornece a um ou mais barramentos a energia el ctrica necess ria sem que haja liga o em paralelo entre eles Cada Alterador ligado em estrela trif sica com o neutro ligado massa A frequ ncia e a tens o de todos os alternadores s o sensivelmente iguais 145 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o Cada alternador tem um sistema de comando separado o qual consiste num regulador de tens o um rel de frequ ncia e um painel de controlo O REGULADOR DE TENSAO controla a tens o de saida variando a corrente de campo de excitac o do alternador a fim de manter a tens o de saida em 115 200 Volts AC O REL DE FREQU NCIA sens vel evita o uso de um alternador com uma sa da com frequ ncia baixa sub frequ ncia O PAINEL DE CONTROLO cont m circuitos de comando e protec o O INDICADOR DE CARGA uma luz que existe em cada Gerador e indica se
51. Estruturas e Sistemas de Aviao ou conjunto Letra do segmento do fio A utilizado para assinalar os segmentos derivacdes de cada cabo ou fio dentro do circuito Calibre ou di metro do cabo ou fio 20 Letra de identificac o de ligac o a massa N Identifica o cabo ou fio de ligac o a massa como por exemplo um circuito trif sico tr s fases e o neutro massa N 2 E 215 A 20 N N mero da unidade Letra que identifica o circuito N mero de um determinado Letra do segmento do cabo ou fio Calibre ou di metro do cabo ou Letra de identificac o de ligac o a 153 gt Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o ALGUNS SIMBOLOS ELECTRICOS E ELECTRONICOS CABO ISOLADO CABO REVESTIDO COM MALHA LIGADA A MASSA E 7 BATERIA _ LIGA O A MASSA _ A INTERRUPTORES I DISJUNTORES a es es O REL O o O BARRAMENTO O e GERADOR DC AX L MPADA CORRENTE CONTINUA 154 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao ALTERNADOR AC MOTOR CORRENTE ALTERNA DISPOSITIVOS DE CONTROLO E PROTEC O Estes dispositivos t m em vista a seguranca e a efici ncia da operac o dos sistemas el ctricos da aeronave DISPOSITIVOS DE CONTROLO INTERRUPTOR O tipo de interruptor usado determinado pelo m todo com que a unidade operada Os interruptores s o operados manualmente pelo piloto ou outro membro da tripula o mecanicamente e electricamente
52. L ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL ORIGINAL
53. Tem de ser utilizada esta montagem quando se utiliza a propriedade girosc pica da precess o gt Com tr s graus de liberdade tamb m chamada montagem universal ou livre em que o rotor se pode movimentar em qualquer direc o em torno do seu centro de gravidade ou seja em torno dos eixos XX YY eZZ com esta montagem aplica se a propriedade girosc pica da rigidez no espa o PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS E FACTORES QUE OS AFECTAM Todas as aplica es pr ticas dos girosc pios s o baseadas nas duas propriedades fundamentais rigidez no espa o e precess o Da Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao RIGIDEZ NO ESPACO A 14 LEI DE NEWTON do movimento diz Um corpo mantera O seu estado de repouso ou movimento a nao ser que qualquer forca exterior modifique esse estado gt Em vista disto um rotor dum girosc pio permanecer em qualquer posi o que seja colocado independentemente do movimento da base Contudo sendo imposs vel obter apoios sem atrito incidir sobre o rotor algum efeito defectivo gt Seo rotor estiver em movimento a rigidez aumentar por forma a que a for a deflectiva dos apoios se tornar m nima e o rotor permanecer no plano original de rota o independentemente do movimento da base numa montagem universal em virtude de cada part cula de mat ria tender a continuar o movimento seguindo o seu original caminho recto Fig 17 Rigidez no espa o A 2a LEI DE NE
54. WTON do movimento d nos os factores que determinam a quantidade de rigidez de um rotor em movimento A deflex o de um corpo em movimento proporcional for a deflectiva aplicada e inversamente proporcional ao seu peso e velocidade gt Para obter a maior rigidez possivel no rotor preciso que este apresente grande peso em rela o ao seu tamanho grande densidade e grande velocidade de rota o e ainda para reduzir ao m nimo o valor da 33 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao forca deflectiva que o atrito sobre os apoios do seu eixo seja o menor possivel Os principais instrumentos de voo que utilizam como principio de funcionamento a propriedade girosc pica da rigidez no espa o s o o horizonte artificial e o indicador girosc pio de direc o Por isso os seus rotores t m de possuir montagem livre ou universal A raz o mais vulgar da deflex o em qualquer girosc pio o atrito nos eixos e apoios e a falta do necess rio equilibrio de massas do rotor A necessidade destas duas caracter sticas de fabrico grande densidade e rota o a altas velocidades pode se real ar pensando que sob influ ncia de igual for a deflectiva um corpo pesado que se mova rapidamente n o ser t o deflectivo do seu caminho como outro mais leve e de menor velocidade O valor da rigidez depende tamb m e varia com a distribui o da massa girante em rela o ao eixo de rota o PRECESS
55. a o de ngulo de ataque altura da cabe a O indexer cont m barras iluminadas e um simbolo NA VELOCIDADE para indicar a condi o do avi o em rela o ao ngulo de ataque desejado na aproxima o final Ajustando a profundidade e ou a pot ncia para manter iluminado o simbolo NA VELOCIDADE manter se a o ngulo de ataque desejado para a aproxima o final A informa o de ngulo de ataque pode ser apresentada ao piloto de outras maneiras Os ltimos modelos de ca as est o a utilizar sinais auditivos para indicarem os angulos de ataque mais elevados Os Vibradores de Manche ou Vibradores de Pedal baseiam se no 63 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao angulo de ataque critico Fig 29 Indicador AOA Indexer 64 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao PILOTO AUTOMATICO GENERALIDADES Uma vez que os primeiros equipamentos de controlo autom tico de voo forneciam basicamente um aumento de estabilidade foi necess ria uma introdu o aos princ pios de estabilidade est tica e din mica ESTABILIDADE Por estabilidade entende se a tend ncia da aeronave retornar sua posi o de equilibrio depois de ter sido perturbada Esta perturba o pode ser causada pelo piloto ou por fen menos atmosf ricos A aeronave dever ter uma estabilidade suficiente para que o piloto n o fique demasiado fatigado por necessitar de corrigir constantemente o avi o d
56. a VSWR que cerca de 2 1 a todas as frequ ncias de opera o 80 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao AJUDAS RADIOELECTRICAS PARA APROXIMACAO E ATERRAGEM GENERALIDADES As ajudas radio fornecem indicac o segura ao piloto durante a operac o de aterragem permitindo que esta decorra com o maximo de seguran a mesmo em condi es de tempo adverso As ajudas radioel ctricas fornecem tamb m indica es que permitem ao piloto colocar a aeronave numa posi o adequada para aquela opera o podendo por isso considerar se com ajudas de r dio a aproxima o Deste modo consideram se ajudas aproxima o os seguintes tipo gt SISTEMA DE ATERRAGEM POR INSTRUMENTOS ILS gt SISTEMA DE APROXIMA O POR RADAR GCA O sistema ILS recomendado pela ICAO Conselho da Organiza o Internacional da Avia o Civil como sistema de r dio ajudas aproxima o e aterragem Certas limita es neste sistema levam a que este n o possa ser considerado como um sistema para todas as condi es de tempo Assim o aumento da velocidade das aeronaves e a exig ncia na sua utiliza o leva a que cada vez mais se use o sistema RADAR em aproxima es a aeroportos militares Deste modo temos para o ILS como ajuda estritamente civil Recomendada pela ICAO usada tamb m pelos militares O RADAR GCA uma ajuda usada em geral pelos militares Fig 36 Sequ ncia de informa o no sistema de ILS
57. a as da Especialidade MARME na disciplina de Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o N o pretendendo ser uma publica o exaustiva do curso em quest o apresenta se como uma ferramenta de consulta quer durante a dura o do curso quer ap s a sua conclus o Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao GENERALIDADES SOBRE INSTRUMENTOS DE AERONAVES ccccccsccccccccccsccccccccccccsccccccccccccccccccscccccees 7 INTRODU O AP PS e o II ana AAE E E 7 CLASSIFICA O DOS INSTRUMENTOS cccccscccsscccscccscccsccusccescceusccuscceucceusceusccecceusseesceusceeacseesseusceeucseusccusceeeceusceusceuues 8 INDICA ES E CALIBRA O DOS INSTRUMENTOS ccscccssccscccssccsccesccescceusccusccessceusceusccucseueseusccesceusceusceeeseusceuceuees 8 CALIBRA O DE NA 9 A A 10 SISTEMA EST TICO DE PITOT ccccccccoscsscssssscsscesscsccsscsssscssscssccsccsescseccssscccccccscsccsesssetecscecscscsscesssetscscscssssecezees 11 INTRODUC O iaa ES 11 SISTEMA EST TICO DE PITOE lt A lcd 12 A j PO PRN RD RR DR NR DR RN er ree 17 INTRODU O cunas bein dad iss aid add eer ee eee ee esa des sap dis 17 PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO nera is 18 ERROS DOA LIME O as 18 OUTROS TIPOS DE ALTIMETROS era 20 A An III SS 21 VELOCIMETRO ena iets 23 INTRODUCIR econ 23 CONSTRUCAO BASICA acorta 23 PRINCIPIO DE FUNCIONA MENTON idas 24 AO AO arcsec ee sec nv SS E aoe ena dd 25 VARIOMBTRO a ee re eee re 27 D DU O E EA eT E v
58. a do piloto O computador processa os dados e envia a informacao a ser apresentada nas barras de comando do ADI ou ao PA PILOTO AUTOM TICO Vejamos agora mais em pormenor a func o de um piloto autom tico Enquanto que o DV apenas indica ao piloto qual a manobra a efectuar o PA liberta completamente o piloto efectuando a manobra A sua funcao b sica a de controlar o voo da aeronave e mant lo numa determinada traject ria no espaco sem que para isso seja necessaria qualquer acc o por parte do piloto O PA pode ent o libertar o piloto da fadiga e t dio de ter que manter continuamente o controlo da traject ria do aviao durante um voo de longa duracao 69 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao o que lhe permite concentrar se noutras tarefas e na gest o da miss o Um sistema de PA bem projectado e convenientemente integrado no sistema de controlo de voo da aeronave pode atingir uma resposta mais r pida e manter uma traject ria de voo mais precisa do que um piloto A resposta de um PA sempre consistente enquanto que a resposta de um piloto pode ser afectada por fadiga carga de trabalho e tens o O PA pode assim prover um controle muito preciso da traject ria de voo da aeronave para situa es como aterragem completamente autom tica em condi es de baixa visibilidade ou mesmo com visibilidade nula No caso de uma aeronave militar o PA em conjunto com um sistema de guiagem T F Terrain Following pode fornecer
59. a ee eee E Ty eee ee 2 CONSTRUCAO BASICA sons dote ooo Doc ictlas 27 PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO ass 29 OSCIROSC BIOS evi 31 INTRODUC O ssa ess nme to non ass ainda incas s nat Agoda anseia OPE ce Ena casa sl dadas eT ee ee ee ee 31 PRINC PIOS B SICOS DE CONSTRU O ccscccssecccsecccsscccescceuecccsscccsscccuscceussccusececsececsssceuseseuusceeuucesucceuseceuunceeenceeunesss 32 PRECES Orton 34 HORIZONTE AR TICCIA di ETEEN 37 INTRODU O au seios oa das sete dao NE Cos Nica DE 37 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO rss st eo RR RR len bado dnd 37 SISTEMA ELECTRICO REMOTE GYRO INDICATORS tadas 39 INDICADOR DE ATITUDE INDICADOR DE POSIGAO cccccccccececceseseeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeesseeeeeeeeeeeseseseeeeeess 40 INDICADOR GIROSCOPICO DE DIREC O HORIZ SIT INDICA TOR assa a calidad 43 INTRODUC O reset te a tiene dsd A ee er cree mee 43 PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO a dd rd ade al dsd aladas da doi a 44 ERROSDO INSTRUMENTO a caso de Ide da ee eee Do dA ti e ee eer 44 INDICADOR DE VOLTA E COORDENACAO PAU E BOLA scsi 47 INTRODU O a O a DO td la 47 PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO e aaa O e 48 INDICADOR DE VOL TAC PA lt lt dae 51 PRINCIPIODE FUNCIONAMENTO a iia ia 51 CONC US A rs acc II II RE da rob RUA RARE do A A A e 53 BUSSOLA MAGNE TIC A 0 a A A A US 55 INTRODUC O e O OOM SER a Noia 55 BUSSOLAS DE LEPRURA DIRECTA EEE o EER A e dA tae 55 COMPENSA O
60. a em avides de caca ou outros avides rapidos deve se ao facto de nestes avides ser necessario pranchar exageradamente o avi o para fazer uma volta standard de 3 por segundo Assim o piloto poder fazer uma volta a grau e meio por segundo com uma largura de agulha sem entrar num excessivo pranchamento Deve recordar se que a posicao do ponteiro indicador de volta nunca influenciada pela posicao da bola ou pela coordenac o de voo Se o indicador de volta standard est correctamente calibrado e do tipo 2 minutos quando o ponteiro apresenta a deflexao de uma largura o avi o est a voltar a raz o de 3 graus por segundo independentemente da posicao da bola O ponteiro indicador de volta define razao de volta e nao pranchamento O seu valor m ximo atinge cinco a seis larguras de agulha a que correspondem 15 a 18 por segundo no indicador de volta tipo 2 minutos O indicador de volta necessita aproximadamente 3 minutos para obter o valor normal de rota es por minuto no seu girosc pio O ponteiro de volta deve ser verificado no que diz respeito a apropriadas deflex es a partir da posi o central enquanto se rola para a posicao de descolagem ES E 5600 20837 E oe Estiramiento del muelle para Eje de virajes a la izquierda y a la L gt entrada derecha Hacia adelante Eje de precesi n j eae Y ae Fig 25 Giroscopio do indicador de volta Pau 5 Aerodinamica Estruturas e Sistemas d
61. a ser usado para controlar um avi o sem refer ncias visuais com o solo ou o horizonte uma combina o de dois instrumentos a bola de coordena o e o ponteiro de volta pau ou indicador de volta A bola actuada pelas forcas f sicas naturais enquanto que o funcionamento do ponteiro de volta depende do principio de precessao de um giroscopio Este girosc pio do ponteiro indicador de volta pode ser movimentado por v cuo ou electricamente Se o ponteiro indicador for movido electricamente o rotor do girosc pio ser o Orgao rotativo armadura de um motor el ctrico Na maioria dos motores el ctricos o rg o rotativo gira dentro da parte fixa ou campo Contudo quando um motor el ctrico for usado como um girosc pio o rg o rotativo gira em torno do campo para se obter maior velocidade no bordo do rotor A razao de se utilizar um motor tipo corrente continua no indicador de volta accionado electricamente para aumentar as probabilidades de seguranca de funcionamento Independentemente do tipo de accionamento utilizado pelo ponteiro indicador de volta o principio b sico de funcionamento o mesmo Se o piloto compreender tal principio pode aplic lo a qualquer indicador de volta seja qual for o seu desenho ou tipo de accionamento 47 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Fig 23 Indicador pau e bola Turn and Bank PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO As forcas que actuam a bola num voo horizo
62. abalham perto dos seus limites e o aumento dos consumos tornaram necessario um controlo muito preciso O estudo dos instrumentos de voo importante porque nao basta saber interpretar as informa es que eles nos dao os instrumentos n o sao aparelhos perfeitos e est o naturalmente sujeitos a avarias Assim sendo um conhecimento preciso dos seus princ pios limita es e erros pode ajudar a descobrir a origem de uma avaria e a orientar a escolha das ac es a tomar para a solucionar se poss vel ou tentar minorar os seus efeitos Fig 1 Monoplano Blackburn 1910 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao CLASSIFICACAO DOS INSTRUMENTOS Os instrumentos de uma aeronave podem classificar se quanto ao fim a que se destinam pela finalidade ou quanto ao seu principio de funcionamento pela operacao CLASSIFICACAO POR FINALIDADES gt Instrumentos de controlo de voo S o instrumentos que proporcionam ao piloto o conhecimento da atitude de voo e da performance do seu avi o Podemos apontar como exemplo o altimetro o velocimetro o indicador do n de MACH o vari metro o horizonte artificial o indicador de volta PAU o indicador de coordena o BOLA o indicador de ngulo de ataque o aceler metro etc gt Instrumentos de controlo do motor e combust vel S o instrumentos que se destinam ao controlo e vigil ncia do grupo moto propulsor e do sistema de combustivel tais como os taquimetros conta rota
63. acerca de velocidade do terreno e do ngulo de deriva durante o voo juntamente com a leitura de milhas a voar para um destino e milhas fora para esquerda ou direita do curso pr seleccionado O sistema opera de forma continua e autom tica Este sistema n o necessita de ajudas terrenas O sistema faz uso dos princ pios do efeito doppler Este sistema consiste nos seguintes componentes gt Uma antena gt Um emissor receptor gt Uma unidade TRACKER 114 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao gt Um indicador gt Um computador de navega o gt Uma unidade display No sistema entra a informac o de rumo magn tico para a antena do sistema de b ssola e fornece desvios de rumo e de sinal de angulo de erro de rumo para o sistema de piloto autom tico ANTENA A antena um guia de onda alimentada num dos extremos m vel estabilizada ao longo do vector velocidade nos planos de pitch e drift Os elementos de radia o produzem uma transmiss o de 4 feixes c nicos necess rios para a deriva de velocidade do terreno e do ngulo de deriva Quatro pares de interruptores de guia de onda controlados pelos circuitos de feixes do TRACKER seleccionam em sequ ncia o par apropriado do guia de onda para produzir a sequ ncia de transmiss o de esquerda a frente direita atr s direita frente e esquerda atr s A antena esta instalada num de esferas que permitem aos elementos de radia o e recep o roda
64. ade proteger o sistema el ctrico DC contra tens es excessivas do Gerador Quando a tens o exceder 31Volts o rel actua e corta a alimenta o ao rel de controlo do Campo do Gerador que abre os seus contactos n o permitindo que o Gerador seja excitado 140 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao deixando de fornecer Tensao GERA O EL CTRICA DE CORRENTE ALTERNA AC Os avi es mais modernos utilizam Sistemas de Gera o AC S o constitu dos por alternadores Geradores AC que podem ser Geradores Monofasicos ou Trifasicos Os Geradores Monofasicos fornecem 115Volts AC entre fase e neutro estrutura do Avi o Os Geradores Trifasicos fornecem uma tens o simples de 115Volts AC entre fase e neutro e uma tens o composta de 200 Volts AC entre duas fases O Sistema de Gera o de Corrente Alterna traz algumas vantagens sobre o sistema de gera o de Corrente Continua como por exemplo gt Permite a utiliza o de tens es mais elevadas e correntes relativamente baixas gt Permite utilizar equipamentos relativamente mais pequenos mais leves e menos espa osos gt Existe uma menor perda em linha Permitem operar sistemas importantes tais como gt Radar gt Piloto autom tico gt Outras unidades de pot ncia Nota Com a introdu o da Corrente Alterna nos avi es s o precisos cuidados especiais afim de evitar choques el ctricos visto estes serem muito mais perigosos do que na
65. amplificador que por sua vez comanda o motor que movimentara o anel da plataforma no sentido de corrigir a sua posi o isto voltar a nivelar a plataforma Como o anel se mant m nivelado o p ndulo do aceler metro n o afectado pela for a da gravidade e est sempre em condi es de s medir as acelera es do avi o segundo o seu eixo sens vel Fig 70 Plataforma estabilizada por girosc pios 120 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao ALINHAMENTO DA PLATAFORMA O alinhamento da plataforma de in rcia deve ser feito de duas formas gt Nivelamento da plataforma gt Orienta o em rela o ao norte terrestre verdadeiro At agora sup s se sempre que o sistema de navega o por in rcia estava alinhado nivelado e orientado No entanto inicialmente ao ligar o sistema de in rcia muito raro que qualquer daquelas condi es esteja satisfeita havendo necessidade de nivelar os aceler metros e depois orient los em rela o ao norte verdadeiro antes de se iniciar O voo A necessidade de nivelar a plataforma ja foi apresentada anteriormente A necessidade de orienta la a norte resulta da necessidade do computador ter de conhecer as dist ncias percorridas na direc o N S e E W para poder determinar em qualquer instante as coordenadas latitude e longitude do ponto onde o avi o se encontra e consequentemente fornecer todos os sinais de correc o necess rios ao perfeito funcionamen
66. ao indicar ao piloto a velocidade da sua aeronave Esta indicac o importante n o s para o controlo da performance como tamb m para a seguranca e para a navegacao A velocidade normalmente indicada em nos KT podendo alguns velocimetros serem tamb m graduados em quil metros por hora km h ou milhas terrestres por hora MPH CONSTRUCAO BASICA O velocimetro um instrumento de construcao relativamente simples e que constituido essencialmente por uma caixa estanque a qual est ligado um tubo de press o est tica Tem dentro uma c psula ou bateria de c psulas manom tricas que admite no seu interior a pressao total captada pelo tubo de pitot Os movimentos de expansao ou dilatac o da c psula sao amplificados e transformados em movimento de um ou v rios ponteiros que se movem sobre um mostrador graduado atrav s de um sistema mec nico Associado a este sistema mec nico existem sistemas de compensa o para anular o efeito de fen menos exteriores que possam influenciar a medida da velocidade como por exemplo a temperatura ou as acelera es Existem ainda v rios parafusos de calibra o 23 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Elemento de detecci n Fig 11 Velocimetro PRINC PIO DE FUNCIONAMENTO O velocimetro um instrumento cujo funcionamento se baseia na transformac o de um diferencial de press es em indica o de uma velocidade Quando um avi o est parado no solo a press
67. as negativas chumbo puro esponjoso de cor cinzento gt Electr lito solu o de cido sulf rico dilu do em gua destilada 125 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o Fig 75 Placa de bateria de chumbo Composic o das Baterias de C dmio N quel alcalinas gt Placas positivas n quel gt Placas negativas c dmio ou ferro gt Electr lito solu o de potassa c ustica dilu da em gua destilada Fig 76 Elementos de bateria alcalina PRINC PIO DE FUNCIONAMENTO DE UMA BATERIA Durante a carga transforma a energia el ctrica recebida em energia qu mica armazenada Durante a descarga transforma a energia qu mica armazenada em energia el ctrica fornecida ao circuito utilizador 126 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao CARGA DA BATERIA Devido a passagem da corrente el ctrica o sulfato de chumbo removido de ambas as placas No electr lito o cido sulf rico aumenta enquanto que a agua destilada diminu da a densidade desta aumenta Nota A densidade de uma bateria pode ser verificada por meio de um densimetro DESCARGA DA BATERIA O electr lito reage com a mat ria activa das placas dando origem a corrente el ctrica fornecida ao circuito utilizador Simultaneamente formado sulfato de chumbo em ambas as placas positiva e negativa durante a descarga Nesta operac o o cido sulf rico contido no electr lito diminui e a gua destilada aumen
68. bot o de teste Premindo o bot o de TEST desligado o circuito de sequelch do receptor e permite que este trabalhe na m xima sensibilidade 7 7 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao EMISSOR RECEPTOR O emissor receptor constitu do pela combina o de um emissor e de um receptor A selec o de frequ ncia possivel dentro da gama de 116 a 149 95 MHz em 680 canais separados de 50 KHz O E R constituido por um conjunto de sintetizadores modeladores emissor e receptores A seleccao de frequ ncia efectuada no sintetizador ao ser seleccionada uma frequ ncia no painel de comando Normalmente o receptor est ligado at que seja accionado o PTT Os sinais recebidos modulados em amplitude frequ ncia s o encaminhados para o amplificador RF Os sinais s o amplificados misturados e convertidos e ent o passados pelos circuitos detectores do sequelch e do amplificador O audio passa em seguida para o painel de controlo de audio do sistema de interfonia A saida de audio do receptor vai alimentar o sistema de interfonia atrav s do comando de volume do painel de comando Os sinais de selcal recebidos s o enviados para o sistema selcal usando circuitos separados O emissor modulado em amplitude por sinais de audio do sistema de interfonia de voo Pode ser aplicada a antena VHF uma pot ncia de saida de 20 W 24 W nominal de energia RF No painel frontal do emissor receptor c
69. da a Norte Durante o voo o computador mant m o alinhamento a Norte fornecendo ao girosc pio de azimute um sinal resultante da rotac o terrestre e da rotac o de transporte utilizando para isso um circuito an logo ao utilizado para nivelar a plataforma PLATAFORMA U VELADA E EHBUAAJTO APONTA GOTE A PLATAFDAMA PERMANECE nu ELA DA PLATAFORMA M VELALA HAS MAL AL NHADA ig Hau ALINHAMENTO PROVOCA UPA els A gas A HEDIDA QUE A TERRA RODA INCLINA O E DETECTADA PELOS ACELEROMETEOS FAZED COM Oot A PLATAFORMA SE FECRELNTE A NORTE Fig 71 Nivelamento da plataforma PLATAFORMAS FIXAS STRAPDOWN As plataformas mec nicas com ber os t m uma elevada fiabilidade e precis o contudo possuem uma mec nica complexa que pode ser fonte de avarias com custos e tempos de repara o elevados Nos anos 70 a ind stria come ou a procurar uma alternativa mais simples de forma a eliminar os ber os e a mec nica apensa Em vez de instalar girosc pios cujo sinal era aplicado sobre rotores de forma a anular as altera es de posi o mantendo fixo o sistema de eixos procurou se usar o sinal destes para matematicamente calcular em todos os instantes para onde apontava o sistema de eixos dos aceler metros Os sistemas fixos est o solidamente ligados fuselagem da aeronave desta forma todos os seus componentes se movem com esta Os girosc pios sentem e medem as mesmas mudan as angulares que o corpo em movimento
70. de identifica o da esta o ou para permitir a audi o de esta es de r dio comerciais de AM Em modo ADF a antena de loop activada e a agulha passar a apontar para a esta o Alguns sistemas possuem o modo BFO ou TONE neste modo o sistema injecta um tom de 1000 Hz na linha de udio que permite a audi o em cont nuo da identifica o de algumas esta es CW onda completa existentes Se o equipamento possuir bot o de TEST ao pressiona lo a agulha ir para a posi o 90 voltando a apontar para a esta o quando o bot o for libertado A selec o das frequ ncias das esta es realizada por rota o de knobs Os sistemas mais completos possibilitam a recep o da frequ ncia de emerg ncia mar tima 2182 kHz possibilitando assim que a aeronave possa efectuar buscas em situa es de emerg ncia com o sistema ADF Fig 61 Indicador ADF RMT 106 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao SISTEMA GPS PRINCIPIOS DO GPS O sistema de posicionamento global GPS Global Position System esta baseado num sistema constituido por 24 sat lites localizados numa orbita definida pelo U S Department of Defense O GPS foi iniciado para ser utilizado para fins militar No entanto nos anos 80 este sistema ficou disponivel para uso civil O GPS trabalha em quaisquer condi es meteorol gicas O facto de se usarem sat lites permite enviar informa o em lin
71. de uma estac o e notar que a agulha se movia O nico prop sito do ADF apontar para uma estacao emissora ou mostrar a passagem pela mesma contudo este sistema dos mais complicados existentes a bordo Magnetic North Relative bearing station Magnetic bearing lo station Fig 58 Emissao e Indicac o de ADF FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE ADF Uma onda de propaga o r dio possui duas componentes o campo el ctrico geralmente designado por E e o campo magn tico designado por H Estes campos sao perpendiculares entre si e as suas amplitudes variam sinusoidalmente ao longo do tempo 104 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Todas as esta es NDB transmitem ondas polarizadas verticalmente o que significa que o campo el ctrico E vertical e o campo magn tico H horizontal O campo H induz uma tens o el ctrica no loop de uma antena ADF A antena de loop consiste em dois conjuntos de espiras perpendiculares enroladas sobre um n cleo de ferrite Ao medir o atraso entre estes dois campos E e H o ADF capaz de determinar a direccao de onde provem a radiac o electromagn tica O sistema est ainda provido de uma outra antena de recepcao nao direccional a sense antenna Esta antena serve para manter uma fase de refer ncia e deve estar desfasada da antena de loop de 900 da maior importancia a instalac o correcta destas antenas na aeronave o siste
72. do VOR ILS A informacao de desvio de VOR LOC dada pela barra de desvio de rumo do CDI COURSE DEVIATION INDICATOR ponteiro de desvio LOC do FDI As bandeiras de aviso de VOR LOC e GS dao a indicacao de uma falha do sistema associado Fig 50 CDI Course Deviation Indicator 94 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao EQUIPAMENTO DE TERRA Relativamente a estacao VOR localizada em terra podem salientar se os seguintes aspectos gt Funciona na faixa dos 112 118 MHz com uma pot ncia da ordem dos 200 W gt A onda portadora modulada em amplitude por dois sinais VOR DOPPLER DVOR Este tipo de VOR provoca no sinal recebido um escorregamento DOPPLER ver capitulo de DOPPLER Este VOR constituido por 48 radiadores dispostos em circunfer ncia de 13 5 metros de di metro e uma velocidade de rotacao de 30 rps Estes radiadores vao ser comutados sequencialmente em sentido directo a raz o de 30 voltas por segundo Este tipo de VOR muito menos afectado pelas condi es de instala o e fornece dados azimutais mais precisos que o VOR O DVOR compativel com o VOR de modo a garantir uma maior fiabilidade nos dados recebidos No DVOR o sinal de refer ncia do tipo AM modulac o em amplitude de 30 Hz e o sinal variavel do tipo FM modulac o em frequ ncia de 30 Hz sobre uma portadora de 9960 Hz No caso do DVOR medida que a aeronave se aproxima da esta o terrestre ha um maior efeito de
73. e Artificial quer dizer inclina es em torno dos eixos longitudinal e transversal do avi o mas cujo aspecto exterior n o permite que se chame Horizonte Artificial Os seus fabricantes chamam lhe Atitude Gyro Indicador n s poder amos chamar lhe Inclin metro Transversal Longitudinal atendendo sua miss o Tem a particularidade e a vantagem sobre o Horizonte Artificial porque as suas indica es n o t m limite de inclina o quer dizer que as acusa em redor dos 360 graus pelo que d a ideia exacta da posi o do avido em qualquer momento do voo seja este normal ou acrob tico e dai o sou nome original Pelo que foi dito conclui se que um acess rio indispens vel em avi es de acrobacia ca a reconhecimento e do um modo geral naqueles cujas miss es lhes exijam grandes inclina es por grandes espa os de tempo Em linhas gerais consta do um girosc pio com tr s graus de liberdade provido do um sistema recuperador que obriga o eixo do girosc pio a permanecer orientado para o centro da terra Unida ao apoio do girosc pio e envolvendo a apresenta uma esfera dividida em duas metades pintadas uma de claro e outra de escuro Sobre estes dois hemisf rios assinalam se uma s rio de paralelos contrastando com o fundo espa ados de 30 graus em 30 graus e entre eles marcam se arcos correspondentes a IO graus Os p los da esfera assinalam se com c rculos de cor contrastando com o respectivo hemisf rio Por fim um m
74. e Aviao CONCLUSAO O indicador de volta a combina o de dois instrumentos a bola de coordena o e o ponteiro de volta O primeiro uma esfera de agata preta ou aco que se move livremente dentro dum tubo de vidro curvo e cheio de querosene Este instrumento define a relacao entre o ngulo de pranchamento e a razao de volta sendo um indicativo para o piloto na verificacao da coordenac o da sua pilotagem O ponteiro indicador de volta utiliza o principio de precess o dum girosc pio com montagem semi rigida Os seus principais componentes s o o conjunto girosc pio o mecanismo de invers o a mola de tens o regul vel e o mecanismo amortecedor Estes componentes formam no seu conjunto um instrumento de muita confian a para medir a raz o de volta do avi o em torno do seu eixo vertical Utilizando o indicador de volta podem se fazer verifica es de coordena o tanto em volta como no voo horizontal em frente Se ao ler este instrumento o piloto entrar em linha de conta com o valor da velocidade poder determinar o correspondente valor do ngulo de pranchamento ja que a qualquer velocidade corresponde um determinado ngulo de pranchamento para se manter a volta coordenada a uma dada raz o Por este instrumento ser um dos de maior confian a entre os instrumentos de voo que podem ser usados para a sa da de posi es anormais o piloto deve adquirir um conhecimento profundo das suas indica es e do modo de interpreta
75. e lugares com grandes diferencas de latitude e particularmente se cruza o equador o erro tornar se a apreciavel Se o instrumento estiver corrigido para o hemisf rio Norte e for utilizado no hemisf rio Sul o erro e a correcc o efectuada ter o o mesmo sentido e provocar o um desvio apreci vel Para compensar os desvios devidos precess o ou ao erro aparente da rota o da Terra existe no anel horizontal uma porca especial porca de ajustamento de precessao Esta porca desequilibra o anel horizontal e origina uma precessao equivalente que compensa esses desvios Evidentemente que esta compensacao nao pode ser perfeita para todos os casos Por isso admite se como erro m ximo permissivel o valor do desvio de 3 em cada 15 minutos de voo horizontal em frente Da m utiliza o da b ssola magn tica resulta frequentemente um erro aparente para o indicador girosc pio de direccao 45 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao INDICADOR DE VOLTA E COORDENAGAO PAU E BOLA INTRODUCAO J sabemos que se perdermos refer ncias em relac o a objectos estacionarios nao podemos determinar no espaco se estamos a voltar ou n o E se estivermos a voltar nao sabemos em que sentido voltamos Torna se portanto necessario haver um instrumento que nos informe quando estamos a voltar e em que sentido esta a finalidade do Indicador de Volta e Coordenac o O indicador de volta foi um dos primeiros instrumentos modernos
76. eeeees 87 RADIO BALIZAS DE A PRO KIMA O ball 88 CARACTERISTICAS LIMITADORES DO ILS A a 89 VOR Y HE OMININGHIRAINGE saio IR AA Asia 90 VORDOP PEER lt DWO Rasa 95 SISTEMA TACAN TACTICAL AIR NAVIGATION cccccccccccseeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeseeseeeseseseeeeees 95 MEDIDOR DE DIST NCIA DISTANCE MEASURING EQUIPMENT DME ccccssssccccccceeceeeeeeeseeeeesssnneeeeeeeeeeeeeeesneeeeeegs 99 SISTEMA LADA A AS AAA AA AAA A AA 104 SIS TEN HE ech ren pep ir en PR mtn mR een A a Roos ia iO aca 107 PRINCIPIOS DO CES loa a oka AE E A 107 FONTES EE RR ario 109 CIPS IRE RENGCIATA DORS hirni ona o o oe ae E AAE 110 SISTEMA DE NAVEGA O DOPPLER cis sisiccesseecdccecsunecenstext ida aaa 111 EFEITO DOP PIER e a ll aaa 111 SISTEMA DE NAVEGA O POR INERCIA cccccsccscsssccsesssccscsssssecsscssscsssssecsssssecsscssecsssesecsssesecsscesecessssesesesseseees 117 AN CELEROMBITROS ctrl 117 GIROSCOPIOS ura ti sarita 118 PLATAFORMA ESTABILIZADA POR CGIROSC PIOS orrea A A A sas ehewekaseta eas 120 ALINHAMENTO DA PLATAFORMA ia SS A A A ii 121 PLATAFORMAS FIXAS STRAPDONAIN tosaitadads atenas E A A A cita 122 DA TERIAS 0 ea 125 TPOS DEL BATERA ema Pe SE SS ere Sa DR ty Seo a oe Ty RR ae ee eee 125 PRICIPIO DE FUNCIONAMENTO DE UMA BA TERIA is 126 CARGADA DATE A soon ssa Goa ED Css aa B a SONS ss na Gusoia das SB a Coat SR a 12 DESCARGA DA BA TERIA orrn O ci 127 CARACTERISTICAS DE UMA BATERIA sa tt ASA
77. eixo Y por pivots a um anel que est por sua vez pivotado carca a segundo o eixo X A carca a envolve por completo o flutuador fincando entre eles um espa o muito pequeno cheio de um fluido com o peso espec fico igual ao do flutuador Este ltimo fica imerso em flutua o neutra sixo X DETEC O DA Bin rio X Posic o x _ Exo dE ROTA O DETEC O DA Biv gio Y Posicad Y Eixo Y Fig 69 Girosc pio Como a liga o do flutuador carca a efectuada atrav s do anel poder o ser medidas as varia es da posi o relativa flutuador carca a segundo os eixos X e Y Para tal existem fixos carca a dois circuitos 119 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao detectores daquelas varia es Fixos carca a est o ainda outros dois circuitos que se destinam a fornecer ao girosc pio os bin rios para a precess o do rotor segundo os eixos X e Y PLATAFORMA ESTABILIZADA POR GIROSC PIOS Na figura seguinte est representada a forma como os girosc pios s o utilizados para manter nivelado o anel interior da plataforma O girosc pio e o aceler metro est o instalados nesse anel interior e se este tender a sair da posi o nivelada a carca a do girosc pio move se em rela o ao flutuador que mant m a mesma posi o no espa o dado estar rigidamente ligado ao rotor Este movimento detectado por uns sensores existentes na carca a do girosc pio o qual envia um sinal ao
78. emas de Aviao resultante da maneira como se esta a fazer tal apoio havera precessao a volta da pessoa que faz a experi ncia Evidentemente que o sentido da precessao dependera do sentido em que esta girando a roda PRECESSAO APARENTE Por vezes um giroscopio pode parecer ter precessado ainda que a sua posicao no espaco tenha permanecido invari vel Esta precessao aparente o resultado da mudanca de posicao do girosc pio em relacao a superficie da terra quer transportando o atrav s da superficie da terra quer por rotacao desta por baixo do girosc pio O eixo de rotac o do girosc pio mant m a sua orientacao no espaco A figura mostra como o movimento do girosc pio a volta da Terra causa a precess o aparente Quando se observa o girosc pio as 12 horas o eixo de rotac o est alinhado com a superf cie terrestre paralelo Observando o mesmo girosc pio as 18 horas o eixo est alinhado verticalmente Por outro Lado a influ ncia da rotac o da Terra faz se sentir quando o eixo do girosc pio n o est paralelo ao eixo de rotac o da Terra Para um observador terrestre o eixo do girosc pio est animado de um movimento que Ihe faz descrever em 2h horas um cone cujo eixo deste cone paralelo ao eixo de rota o da terra Se W for a rota o da terra 15 hora e La a latitude do lugar a deriva de um girosc pio horizontal igual a W x sen La nula no equador e a deriva de um girosc pio vertical igual a W x cos La nula n
79. entes por ter dado origem a entrada em perda Em cruzeiro n o h grande necessidade em utilizar grandes angulos de ataque mas durante a aproximac o e aterragem um avi o r pido precisa de utilizar grandes ngulos de ataque para diminuir a sua geralmente elevada velocidade de aproxima o normalmente para estes avi es e durante esta fase do voo que o indicador de ngulo de ataque se torna necess rio Em combate tamb m util a indica o deste ngulo FORMAS DE INDICA O As apresenta es do indicador ou do indexer na cabine variam A informa o pode ser apresentada em angulos reais unidades simbolo ou percentagem de sustenta o que est a ser utilizada Tamb m pode ser apresentado como indica o FAST SLOW Depressa Devagar O indicador de mostrador redondo apresenta a indica o de ngulo de ataque por uma agulha lida contra uma escala fixa S o fornecidas marcas para a perda na aproxima o final e ou ngulo de ataque critico As marcas para a m xima autonomia e m ximo alcance s o opcionais O sistema integrado de instrumentos de voo apresenta a informa o de ngulo de ataque numa fita deslizante que se l por baixo de uma linha de refer ncia fixa A fita est marcada com simbolos unidades ou angulos reais para indicar a perda a aproxima o final ou outras marcas apropriadas O indexer que esta normalmente montado acima do p ra brisas fornece a apresenta o da inform
80. eptor conhecido como esta o de refer ncia num ponto fixo e conhecido A esta o de refer ncia conhece a sua posi o exacta podendo assim determinar o erro do sinal do sat lite A diferen a de posi o obtida do sat lite e a posi o da esta o d origem ao erro de posi o Este erro calculado pela esta o de refer ncia formatado numa mensagem de correc o e enviado para os receptores DGPS Esta correc o diferencial usada para que receptor DGPS remova muitos dos erros existentes num GPS normal O n vel de precis o obtido fun o do receptor GPS e do ambiente onde este est inserido pr ximo ou afastado da esta o de refer ncia As correc es podem ser transmitidas em frequ ncias r dio tipo FM por sat lite ou transmissores tipo beacon 110 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao SISTEMA DE NAVEGACAO DOPPLER Este sistema baseia se no efeito DOPPLER e usa o principio do radar de onda continua CW De uma maneira geral um radar CW nao modulado incapaz de medir distancias no entanto pode medir a velocidade relativa a um alvo Para poder determinar a distancia o sinal do radar CW deve ser modulado em frequ ncia antes da transmissao EFEITO DOPPLER Este efeito baseia se no facto da frequ ncia de um sinal se o observador num ponto fixo do espaco ser maior do que o observador na fonte do sinal se essa fonte estiver em movimento em direcc o a esse ponto fixo Por
81. eridiano assinala a bissec o da esfera Esta vis vel para o piloto atrav s do um visor circular da caixa do instrumento a qual leva uma indica o de refer ncia que podemos comparar com a silhueta do avido no Horizonte Artificial Finalmente tem as indica es de inclina o transversal assinaladas a cada 30 graus an logas s do Horizonte A interpreta o das indica es do instrumento f cil mas o mais importante fixar que s est vendo uma esfera estabilizada no espa o e que qualquer que seja a situa o do avi o o sou eixo longitudinal passa pelo centro da esfera por isso a vis o ser distinta segundo os ngulos de inclina o do nosso aparelho Note se que no Horizonte Artificial a barra indicadora que tem o movimento aparente aqui fixa igual silhueta do mesmo instrumento e o movimento aparente o da esfera Para efeitos de discri o do instrumento podemos considera lo dividido em quatro subconjuntos gt Girosc pio apoios e esfera indicadora gt Sistema recuperador ou endireitador com o seu suporte de suspens o Universal AQ Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao gt Carca a do instrumento gt Sistema el ctrico Fig 21 Indicador de atitude Este instrumento esta sujeito aos mesmos erros que o horizonte artificial e o que entao foi dito a este respeito aplica se novamente para este girosc pio 4 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao
82. eronaves A comunica o faz se na banda de 2 a 30 MHz e podem ser usados 28 000 canais A maior parte das esta es de comunica o est o contidas entre os 2 e os 18 MHz Deste modo nem todos os canais t m necessidade de ser utilizados As comunica es a longa dist ncia utilizam melhor as caracter sticas de propaga o da banda HF O sistema 75 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao HF composto por um emissor receptor um painel de comando uma unidade de controlo de sintonia uma unidade de sintonia de antena um para raios uma antena e os rel s exteriores COMANDO DO SISTEMA O comando do sistema efectuado atrav s do painel de comando e pode seleccionar um dos 28 000 canais espacados de 1 KHz na banda de 2 a 30 MHz Os comandos do sistema HF consistem em 4 bot es selectores de frequ ncia um mostrador de frequ ncia um bot o SQ Sequelch e um interruptor selector de modos com 4 posi es AM LSB SSB e OFF Um bot o selecciona os MHz outro dos bot es selecciona as centenas de KHz outro bot o selecciona as dezenas e outro bot o selecciona as unidades O botao de SQ controla o nivel do sinal recebido que sera passado na secc o de recepc o do emissor receptor O interruptor selector de modos desliga na posi o de OFF O sistema fica ligado nas restantes posi es Na posi o USB seleccionada a banda lateral superior Upper Side Band Na posi o LSB
83. este instrumento Em voo o altimetro um dos mais importantes instrumentos do aviao Al m de dar ao piloto uma indicac o para a passagem sobre obst culos para fazer aproxima es baixas e evitar outro tr fego as suas indica es de altitude quando combinadas com outros factores originam um m todo de determinar as possibilidades do motor e a velocidade ar verdadeira O problema da medida de altitude resolve se devido a uma das caracter sticas da atmosfera a press o atmosf rica varia com a altitude Sendo assim a altitude pode se determinar pela medida da press o ao n vel de voo e convertendo tal press o em altitude expressa em p s em rela o a um determinado nivel de press o tomado por n vel de refer ncia Com efeito na camada de ar que envolve a terra a press o diminui aproximadamente uma polegada de merc rio por 1 000 p s de subida A press o atmosf rica exprime se geralmente em libras por polegada quadrada milibares e polegadas de merc rio De todas estas unidades as mais vulgarmente utilizadas nos altimetros s o polegadas de merc rio e milibares Para lembran a aqui se expressam algumas equival ncias referidas a press es standard ao n vel do mar gt 29 92 polegadas de merc rio 1 013 2 hectopascais milibares 14 7 libras por polegada quadrada p s i 1 atmosfera Para base de funcionamento dos altimetros considerou se uma atmosfera padr o standard com as seguintes caracter stica
84. evido a perturba es externas PRINC PIOS DO CONTROLO AUTOM TICO DE VOO ESTABILIDADE EST TICA A figura abaixo ilustra cada tipo de estabilidade est tica Se a bola for deslocada do fundo da superficie curva em virtude da atrac o gravitacional a bola regressar para o fundo a for a e momento tender o a devolver a bola ao seu ponto de equil brio Tal situa o denomina se equilibrio est vel Por outro lado se deslocarmos a bola do ponto de equilibrio na superf cie curva da segunda figura esta rolara para fora da superf cie Neste caso o ponto de equilibrio ser chamado de inst vel Por fim se ao deslocarmos a bola do ponto inicial de equil brio para um outro ponto esta se mantiver na nova posi o ser chamado de ponto de equil brio neutro O que importa compreender que se pretendemos obter um ponto de equilibrio est vel o ve culo dever desenvolver uma for a ou momento restaurador para o devolver condi o de equil brio No caso de uma aeronave existe estabilidade est tica se as for as originadas no estado perturbado tais como o momento de picada devido a um aumento do ngulo de ataque for am a aeronave no sentido correcto isto fazendo a regressar ao seu estado inicial de voo 65 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao gt Fig 30 Estabilidade est tica ESTABILIDADE DIN MICA No estudo da estabilidade din mica estamos preocupados com a hist ria temporal do mov
85. excitac o DC vinda do Regulador de Tensao Esta excitacao aplicada ao induzido do alternador No INDUZIDO DO ALTERNADOR ou Armadura do Alternador captada a f e m forca electromotriz alterna induzida pelo indutor do alternador O ROTOR constitu do por tr s rg os gt Induzido da Excitatriz gt Diodos Rectificadores de sil cio gt Indutor do alternador O INDUZIDO DA EXCITATRIZ tem por finalidade criar uma f e m alterna que ap s ser rectificada vai criar o campo indutor do alternador Os D oDOS RECTIFICADORES est o situados no interior do veio do alternador T m por finalidade rectificar a tens o vinda do induzido da excitatriz No INDUTOR DO ALTERNADOR captada a excita o DC vinda do induzido da excitatriz e rectificada pelos diodos rectificadores de sil cio REGULADOR DE TENS O Ao regulador de tens o competem tr s miss es gt Fornecer ao indutor da excitatriz a corrente continua necess ria 144 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao gt Variar esta corrente de forma a manter a tens o de sa da do alternador constante gt Variar a corrente de forma a equilibrar as pot ncias reactivas entre os alternadores quando estes estiverem em paralelo CONSTITUICAO DO REGULADOR DE TENSAO gt Alimenta o gt Detector de erro gt Divisor de carga reactiva gt Amplificador gt Escorvamento gt Limitador de carga FUNCIONAMENTO DO ALTERNA
86. extremo do aviao sendo as suas indica es transmitidas electricamente ao repetidor ou indicador colocado na cabine de pilotagem Na maioria dos avi es grandes o desvio pode ser completamente compensado porque o elemento b ssola est situado longe de elementos magnetizantes do avi o ou seja na ponta da asa ou na sec o da cauda Por m se a b ssola tiver de ser colocada mais pr ximo do posto de pilotagem do avi o h geralmente desvio e uma vez que a b ssola Magnesyn se comp e basicamente dos mesmos rg os que a b ssola magn tica encontrar se o nela todos os erros desta mas de grandeza muito menor CONSTRU O B SICA Os tr s principais componentes deste sistema s o gt Emissor gt Comutatriz fonte de energia gt Indicador 59 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao O EMISSOR Contem o elemento bussola direccional e deve ser colocado num lugar afastado do aviao como por exemplo na ponta da asa para reduzir ao m nimo as interfer ncias magn ticas E composto por um conjunto flutuador uma bobine de transmissao e um sistema de compensacao O conjunto flutuador imerso em liquido apropriado esta dentro da caixa da bussola morteiro de forma esf rica para que o flutuador fique tao livre quanto possivel da fricc o e do erro de arrastamento Tem tamb m um diafragma para permitir a expans o ou contrac o do l quido devido as varia es de temperatura O flutuador est equipado c
87. ha de vista sobre as v rias reas do mundo Deste modo a precis o n o afectada pela dist ncia a que est o emissor e o receptor H ainda a considerar que os sinais dos sat lites penetram na ionosfera sem serem reflectidos O GPS um sistema unidireccional de determina o de posi o A precis o da determina o da dist ncia extremamente sens vel estabilidade da frequ ncia do oscilador no transmissor Para compreender um GPS vamos olhar para um caso simples do qual se conhece a latitude e a longitude De modo a resolver este problema e calcular esta duas vari veis LAT e LONG s o necess rias duas medidas independentes e que s o ortogonais para assim construir duas equa es linearmente independentes Imaginemos dois transmissores largamente separados com osciladores altamente est veis preferencialmente rel gio at mico transmitindo sinais de RANGE transportando alguma informa o em rela o ao tempo de transmiss o do sinal de RANGING Admitimos que o utilizador um navio na superf cie do oceano interessado em conhecer a LONG e a LAT e n o a altitude Admitimos tamb m que o utilizador tem um receptor capaz de seguir este sinal de RANGING transmitido para fazer medidas de RANGE do emissor Se o utilizador tiver tamb m um rel gio at mico sincronizado com o do emissor Ent o o tempo de tr nsito do emissor para receptor sera verdadeiro 107 Aerodin mica E
88. ica Estruturas e Sistemas de Aviao gt Aus ncia de satura o do espectro DESVANTAGENS gt Cobertura incerta a baixa altitude devido propaga o em linha de vista V Precisao insuficiente em zonas de trafego intenso Vv Sensibilidade a reflex es em obst culos Vv Indicac o apenas em azimute DESCRICAO DO SISTEMA VOR uma ajuda radio que trabalha na banda de frequ ncias entre os 108 e 118 MHz em canais espacados de 50 KHz Nesta banda compreende se o ILS Dos 200 canais dispon veis 160 s o usados para VOR em geral sendo 120 para esta es de VOR em navega o e 40 para terminal VOR TVOR O TVOR tem como caracter stica o uso de pot ncias de emiss o mais reduzidas 50 W e menor alcance 25 milhas Este sistema fornece um n mero ilimitado de azimutes para e de uma estac o A indicac o de azimute apresentada visualmente num instrumento colocado a bordo ver figura do RMI Como referido anteriormente o ILS opera na banda de 108 a 112 MHZ usando um total de 40 canais O facto de o VOR operar em VHF oferece gt Melhor rela o sinal ru do gt Maior seguran a nas comunica es gt Menores dimens es de antena O VOR baseia se na medi o da diferen a entre a fase de dois sinais r dio que chegam aeronave vinda de uma esta o r dio colocada no solo Um dos sinais emitido mantendo a fase em todos os azimute e outro dos sinais emitido variando a fase consoante o az
89. ig 78 b Rel Regulador de Tens o Rel de Corrente Inversa liga e desliga automaticamente a tens o do gerador ao barramento O Regulador de Tens o mant m a tens o gerada pelo gerador com um valor pr determinado sem olhar carga ligada ou velocidade do motor 137 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o GERA O EL CTRICA DE CORRENTE CONT NUA DC Os Geradores estao montados na caixa de acess rios do motor Sao do tipo de derivac o com enrolamentos pH EA Er BS dy i sa ER aha es Ers l i n ES d HA i o S p EA A a m3 ld F gt a i 1 A m em pa ne 7 rl lie Fig 79 Gerador DC compensadores e estao desenhados para servico continuo Os Geradores nas aeronaves sao numerados da esquerda para a direita sendo o gerador do motor esquerdo o n 1 Nas aeronaves existem normalmente duas baterias de 24 voltes como fonte DC de emerg ncia Poder existir ainda uma bateria auxiliar Nalguns tipos de aeronaves s o empregues Geradores DC que debitam para os barramentos mais ou menos 28Volts Cada gerador controlado por uma Unidade de Controlo a qual cont m gt Um Regulador de Tens o gt Rel s de Controlo gt Redstato Regulador de Tens o gt Tomada para Voltimetro 138 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao O REGULADOR DE TENSAO O Regulador de Tens o mant m a tens o
90. igura anterior v se o diagrama de radia o Do mesmo modo que no LOCALIZER tamb m aqui existe uma portadora modulada em 150 Hz e 90 Hz Quando a aeronave desce na ladeira a agulha do indicador encontra se no meio Logo que o avi o come a a deslocar se para um dos lados esse tom tem maior intensidade levando a agulha a deslocar se do centro R DIO BALIZAS DE APROXIMA O AI SENSITIVITY EY LO SENSITIVITY Fig 44 MARKER BEACONS 88 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Os MARKER BEACON sao constituidos por um emissor de 1 a 5 Watts modulados em amplitude a 95 com duas antenas de meio comprimento de onda em linha Os eixos das antenas sao paralelos com o eixo da pista e os centros das antenas estao a cerca de meio comprimento de onda um de outro A radia o efectua se segundo um cone de eixo vertical pouco aberto na direc o perpendicular e provoca a bordo do avi o durante um curto instante a ilumina o de uma l mpada especial e a audi o de um som O alcance de cerca de 1 km As r dio balizas funcionam em 75 MHz com uma toler ncia de 0 02 A bordo da aeronave existe um nico receptor cuja frequ ncia modulada apresentada do seguinte modo gt INNER 6 pontos som por segundo modulados a 3000 Hz luz branca continuamente acesa gt MIDDLE S ries continuas de pontos som e tra os alternados sendo os tra os emitidos cad ncia de 2 pontos por segundo e os ponto
91. imento do ve culo depois de ser perturbado do seu ponto de equilibrio Pode se observar varios tipos de traject rias da aeronave que podem ocorrer se esta for desviada das condi es de equilibrio Note se que o avi o pode ser estaticamente est vel mas dinamicamente inst vel Este caso ocorre sempre que as forcas restauradoras sejam demasiado intensas pois a aeronave ultrapassar o seu estado inicial e oscilar com uma amplitude cada vez maior at ficar completamente descontrolada Apesar de existir estabilidade est tica a aeronave n o possui estabilidade din mica No entanto para ser dinamicamente estavel tera que ser estaticamente estavel Em alguns casos apesar das forcas restauradoras actuarem no sentido correcto a sua intensidade e o facto das forcas de amortecimento serem relativamente fracas fazem com que a aeronave ultrapasse o ngulo de atitude inicial numa quantidade negativa maior que a resultante da perturbac o Estas oscilacdes aumentam em amplitude at que a aeronave diverge para um modo de voo descontrolado como a vrille Numa oscila o divergente deste tipo o amortecimento n o suficiente para dissipar energia ao movimento Pelo contr rio a diverg ncia ocorre porque o movimento recebe energia Um caso importante o relacionado com a oscila o de curto per odo em pitch inerente a aeronave e que est ligada as altera es do angulo de ataque Caso o piloto introduza inconscientemente fun
92. imute 91 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o M XIMO POSITIVO NORTE peto DO CICLO P SINAL DA FASE f VARIAVEL 8 oy p xk SINAL DE FASE DE REFER NCIA y NS a va part 1359 SA Oa stnate estao am fase no Nor 1800 P Le Magn tico e ha diferen a em todos 08 outros pontos a volta da esta o Fig 47 Diagrama de radia o VOR Deste modo uma antena central irradia uma portadora modulada com uma frequ ncia udio de 30 Hz modulada em frequ ncia num sinal de 9960Hz sendo a sua transmissao omnidireccional A outra antena que roda a 30 RPS irradia um sinal direccional Os dois sinais s o ajustados para estarem em fase na direcc o do norte magn tico e em virtude da rotac o do segundo sinal este tera uma fase diferente do primeiro sinal de acordo com a direccao da transmissao Quando o receptor da aeronave recebe estes dois sinais vari vel e de refer ncia ira determinar a diferenca de fase Esta diferenca de fase ir ser apresentada no indicador de azimute magn tico RMI Na RMI existe um mostrador rotativo a que se d o nome de Limbo BUSSOLA uma agulha simples e uma agulha dupla O limbo actuado pelo sistema principal da b ssola a dist ncia e funciona independente do receptor O limbo roda quando o avi o roda e o rumo magn tico est constantemente representado sobre a marca existente no topo 072 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao LES
93. ipo horizontal t m geralmente gradua es marcadas de dois em dois graus Nao tem de se fazer nenhuns ajustes numa b ssola do tipo painel de instrumentos para encontrar o rumo aproximado da aeronave Tal b ssola indica continuamente e o rumo pode ser encontrado lendo na carta a marca coincidente com a linha de f atrav s da janela do corpo A b ssola do tipo mesa indica tamb m o rumo magn tico do avi o quando as suas linhas paralelas est o no alinhamento do ponteiro da carta Linhas paralelas sao marcas de refer ncia colocadas por cima do disco das bussolas do tipo mesa Este tipo de b ssola esta munido com um anel perif rico girat rio que pode ser rodado para trazer as linhas paralelas para a posicao desejada necess rio remover uma b ssola e substitui la por outra nas seguintes condi es 56 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao gt Quando as marcas da carta est o ilegiveis por causa de descoloracao enfraquecimento ou perda de pintura luminescente gt Se a carta n o roda livremente quando o avi o esta em posi o normal de voo Isto pode se verificar deflectindo a carta com um pequeno iman permanente gt Seo corpo est partido ou se a montagem da arma o ou pe as de suporte est o partidas gt Quando o movimento da b ssola est errado ou n o responde depois de esfor os pr prios para a compensar a n o ser que o comportamento errado seja apenas causado pela localiza o
94. lemas na resposta da estacao Um radio farol deve transmitir pares de impulsos distribuidos aleatoriamente a um ritmo m nimo de 700 por segundo No entanto o r dio farol n o consegue responder a mais de 100 aeronaves em simult neo Existem t cnicas que permitem que a estac o no solo possa responder s aquelas que est o mais pr ximos do r dio farol 12s i TD WTERROGACOES RESPOSTAS Modo x LPAR mPULSOS 3545s 36 5 w INTE RROSACDES ema Mazo Y 30 u gt RESPOSTAS Fig 55 Trem de impulsos EQUIPAMENTO EM TERRA No emissor de terra existem os seguintes componentes gt Um receptor funcionando na frequ ncia F de interroga o gt Um emissor funcionando na frequ ncia F de resposta gt Circuito de descodifica o e recodifica o 101 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o Fig 56 Antena DME em terra PAINEL DE COMANDO Cada instala o VOR DME de terra tem uma frequ ncia especifica de VOR e uma de DME Dado que o sistema DME e VOR operam em conjunto os comandos de VOR e DME s o localizados no mesmo painel de comando e consistem num selector de frequ ncia VOR DME e um interruptor de comando DME ANTENA A antena do DME est instalada na parte inferior da fuselagem ligada ao interrogador EMISSOR RECEPTOR Ao ser seleccionado o VOR o E R DME associado automaticamente sintonizado para a esta o DME em terra com a mesma instala o O E R tran
95. ma 84 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Fig 40 Localiza o das antenas de LOCALIZER e GLIDE SLOPE Este emissor opera na gama de UHF entre os 328 6 e os 335 4 MHz com espacamento entre canais de 150 KHz Apesar da frequ ncia de emissao dos emissores de GLIDE SLOPE e LOCALIZER serem diferentes a sintonia faz se de uma forma nica Deste modo quando se sintoniza uma estacao de ILS esta se a sintonizar em simult neo o GLIDE SLOPE e o LOCALIZER MARKER BEACON R DIO BALIZAS MARKER BEACON que fornece a indicac o fixa de dist ncia a percorrer ao longo da traject ria de aproximac o As r dios Balizas emitem um sinal vertical segundo um cone O alcance de aproximadamente 3000 p s Estas r dio balizas s o normalmente 3 e s o designadas por gt OUTER MARKER radio baliza mais exterior gt MIDDLE MARKER radio baliza colocada no ponto m dio gt INNER MERKER radio baliza interior Por vezes esta ultima dispensada Todas elas emitem uma frequ ncia de 75 MHz pelo que s necessario 85 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o ter a bordo um receptor pr prio Cada um destes marcadores encontra se a uma distancia bem definida da pista gt OUTER aproximadamente 5 milhas de inicio da pista gt MIDDLE aproximadamente a 3500 p s em frente do inicio da pista gt INNER a cerca de 300 p s do inicio da pista Por outro lado cada r dio baliza emite segundo um
96. ma ADF tem que saber exactamente onde estao localizadas a bordo as antenas de forma a nao fornecer ao piloto informacoes erradas de 1800 Todos os sistemas ADF possuem duas antenas nos sistemas mais antigos essas antenas est o separadas A antena em loop de forma plana est normalmente colocada na parte inferior da aeronave A antena de sense constituida por um fio longo que normalmente une a deriva vertical ao topo da fuselagem Em aeronaves de grande porte esta antena pode tamb m ser encontrada na parte inferior da aeronave Fig 59 Antena ADF de Loop Nos sistemas ADF mais recentes s o instaladas antenas combinadas que englobam a antena de loop e a da sense Esta antena apresenta vantagem do ponto de vista de funcionamento do sistema e do ponto de vista aerodin mico pois o seu arrasto diminuto e n o agarra gelo como as antenas constituidas por um fio longo A instalac o destas antenas normalmente executada na parte inferior da aeronave 105 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o Fig 60 Antena ADF de Sense A maioria dos equipamentos ADF possui um selector que permite a seleccao de modos de funcionamento Se for seleccionado o modo ANT a antena de loop desactivada e a recepcao passara a efectuar se apenas pela antena de sense Nesta situa o a agulha do ADF dever parquear no 90 Este modo usado para melhorar as condi es de recep o do sinal
97. ma resposta de dist ncia no sinal Os sinais combinados de posi o e dist ncia s o transmitidos para a antena da aeronave A antena fornece o sinal combinado atrav s do diplexer aos circuitos de recep o que convertem este sinal num sinal v deo O sinal video aplicado aos circuitos de medida de posi o de medida de dist ncia e de identifica o udio Os conversores existentes permitem transformar os sinais em informa o digital de posi o e de informa o de azimute Por outro lado s o disponibilizados sinais e informa o para os indicadores e computadores do sistema de navega o 98 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Fig 53 Equipamento TACAN da aeronave Informacao do selector do curso no indicador de desvios de curso aplicada ao circuito de desvio rumo posi o o qual usa esta informa o e a informa o de posi o a fim de calcular o desvio de curso e informac o TO FROM A trinta segundos de intervalo o sinal de posic o interrompido e substituido por um sinal de identificac o da estac o O sinal um grupo de tr s letras o qual processado pelo circuito de identificac o udio Este circuito produz um sinal auditivo que aplicado ao sistema de interfonia do avi o MEDIDOR DE DIST NCIA DISTANCE MEASURING EQUIPMENT DME GENERALIDADES O equipamento DME permite medir a dist ncia de uma aeronave a um radiofarol no solo cuja localizac o
98. mente E necess rio ter consci ncia que eles existem afim de poder dar a cada instrumento o grau de confian a que ele merece Fig 3 Lockheed 1011 Tristar CONCLUS O Os instrumentos de bordo s o essenciais para o controlo das aeronaves Os par metros essenciais do controlo de voo dos motores e combust vel d o origem a necessidade de instrumentos para o seu controlo A interdepend ncia destes par metros tida em conta na disposi o dos diferentes instrumentos no painel de bordo Independentemente do seu princ pio de funcionamento os instrumentos devem apresentar caracter sticas comuns que s o precis o fidelidade sensibilidade rapidez na indica o estabilidade isolamento robustez longevidade e facilidade de leitura e interpreta o 10 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao SISTEMA ESTATICO DE PITOT INTRODUCAO O altimetro velocimetro indicador de mach e vari metro estao classificados nos instrumentos que utilizam capsulas manom tricas e barom tricas e que sendo assim utilizam como grandezas f sicas de base as press es atmosf ricas ou aerodin micas prevalecentes ao nivel do avi o as quais sao PRESSAO EST TICA press o atmosf rica local numa atmosfera n o perturbada PRESSAO TOTAL press o que se exerce sobre uma superf cie plana do avi o normal ao deslocamento PRESSAO DIN MICA A P ou press o total relativa A diferen a entre a press o total e
99. nais por suc o foram eliminados ou reduzidos com o desenvolvimento dos instrumentos el ctricos A apresenta o melhorada das indica es da profundidade e pranchamento em todas as atitudes de voo fornece ao piloto meios mais precisos de controlo do avi o durante o voo por instrumentos Os primeiros indicadores de atitude el ctricos eram semelhantes aos indicadores por suc o pois ambos continham um girosc pio dentro da caixa do instrumento O uso da corrente el ctrica eliminou muitos dos erros dos indicadores de atitude por suc o mas alguns ainda se mantinham Estes erros foram reduzidos separando o gyro do indicador de cockpit O conceito de remote gyro foi melhorado adicionando um segundo girosc pio que fornecia indica es de atitude continuas em qualquer manobra A redu o dos erros de volta e acelera o foi poss vel atrav s de girosc pios rate switching e aceler metros longitudinais para interromper reduzir a erec o durante per odos em que o avi o est sujeito a vectores de falsa gravidade Estes sistemas d o uma informa o de atitude muito precisa exacta O mecanismo de ereccao pode ser el ctrico ou mec nico neste tipo de horizonte artificial Fig 20 Indicador de horizonte artificial 30 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao INDICADOR DE ATITUDE INDICADOR DE POSI O Existe outro instrumento concebido e constru do pela Sperry que da as mesmas indica es que o Horizont
100. nsmissao no receptor Fr para uma dada frequ ncia de transmiss o Ft ser constante A c Ft gt A c v Ft 186000 1000 1000 185 milhas gt Fr cC A 186000 185 1005 Hz O efeito DOPPLER expresso pela seguinte equac o gt Fr Ft Fd Fr frequ ncia de sinal recebido Ft frequ ncia do sinal transmitido Fd frequ ncia Doppler Quando o alvo se esta a aproximar do radar a frente de onda viaja uma distancia menor do que a onda precedente Neste caso as ondas sao recebidas com uma frequ ncia ligeiramente superior a transmitida ver exemplo anterior Se o alvo se afasta do radar a frequ ncia das frentes de onda recebidas sao inferiores ao sinal transmitido eZ Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Biso Pe TE j Fig 64 DOPPLER esquema pratico Na figura verifica se que a distancia entre as frentes de onda reflectida quando viajam para o radar gt Xr At 2vTt Ar comp onda do sinal recebido e At do sinal transmitido gt M Ar At 2v Tt Tt period do sinal transm e v a velocidade do alvo O resultado de que o comprimento de onda do sinal recebido menor do o comprimento de onda do sinal transmitido aumenta a frequ ncia Se a dist ncia entre o radar e o alvo R a dist ncia total percorrida pela onda ser 2R O n mero de comprimentos de onda percorridos no trajecto de ida e volta 2R A A diferen a de fase de Ad 2R A Dado que um ciclo igual
101. ntal em frente sao gt Gravidade que se exerce na direc o do centro da terra gt For a exercida pelo fundo do tubo resist ncia Esta for a sempre perpendicular a tangente no ponto de contacto e exerce se para o centro da bola As for as que actuam a bola numa volta coordenada s o gt Gravidade que se exerce na direc o do centro da terra gt For a de resist ncia que se mant m perpendicular tangente no ponto de contacto gt For a centr fuga que actua no plano horizontal e para fora do centro da volta A bola adquire uma posi o entre as marcas de refer ncia quando o avi o estiver numa volta coordenada ou voando num rumo constante com as asas niveladas em que a resultante de todas estas for as for zero isto quando a gravidade ou a resultante da for a centr fuga e da gravidade perpendicular ao fundo do tubo sendo directamente oposta for a exercida por este Contudo quando o avi o est incorrectamente pranchado para uma dada volta ou com qualquer pranchamento ao manter um dado rumo a for a resultante que actua na bola n o ser perpendicular ao fundo do tubo no seu ponto central havendo ent o 48 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao um desequil brio entre as for as que actuam a bola Neste caso a bola desloca se para fora do centro do tubo caindo para o ponto mais baixo ou melhor dizendo para o ponto onde a forca resultante que actua na bola perpendicula
102. ntida Assim a velocidade da aeronave ser medida com precis o COMPUTADOR DISPLAY A unidade computador display sao duas unidades distintas O display tem a funcao de mostrar o rumo do voo de acordo com os valores recebidos do computador e deriva o ngulo de erro O computador formado por um m dulo de comando de motor um amplificador um trem de engrenagens do resolver uma fonte de alimentac o e a unidade de acoplamento ao piloto autom tico A func o do computador calcular a distancia voada e o desvio fora do rumo ACROSS TRACK DEVIATION a partir do rumo desejado e estabelecido pelo plano de voo De modo a obter tudo isto fornecido ao computador a velocidade do terreno e o rumo magn tico da aeronave A velocidade do terreno derivada do espectro Doppler no TRACKER e enviada para o computador O ngulo do rumo da aeronave obtido do sistema de b ssolas da aeronave O ngulo de rumo somado ao angulo de deriva na antena a fim de derivar o ngulo real Esta informa o comparada com o rumo desejado num transmissor diferencial que posicionado pela introduc o do rumo desejado na unidade display 116 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao SISTEMA DE NAVEGA O POR IN RCIA ACELEROMETROS O instrumento b sico de medida num sistema de navega o por in rcia o aceler metro Nas aeronaves est o instalados dois aceler metros um para medir as acelera es
103. o e explica os principios usados para medir a velocidade a altitude e a velocidade vertical Inclui ainda a discuss o dos erros na medi o destas press es SISTEMA PITOT O sistema pitot destina se a fornecer press o din mica ou de impacto aos instrumentos indicadores da velocidade do avi o O sistema consta de um tudo pitot e das liga es necess rias para fornecer esta press o O tubo pitot normalmente colocado paralelo ao eixo longitudinal do avi o em local de turbul ncia m nima A localiza o prefer vel o nariz do avi o Outras posi es poder o ser o bordo de ataque ou a ponta da asa e o estabilizador vertical Na maioria dos avi es trans nicos ou supers nicos o tubo pitot montado numa haste no nariz do avi o sendo tal sistema conhecido vulgarmente como sistema de nariz Boom A fim de se evitar a forma o de gelo a maior parte dos tubos pitot incluem um sistema el ctrico de aquecimento que em regra dever ser verificado antes do voo Anamametra Altim etro Varidmetra _Drenajes TSY i E Tuberia de est tica F Tuberia pltot Sonda pitot estatica Fig 4 Sistema Pitot Est tica b sico Siza Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao SISTEMA ESTATICO A funcao do sistema est tico fornecer ao velocimetro altimetro e vari metro a press o ambiente do ar em repouso existente a volta do avi o A fim de minimizar os erros as entradas de ar que fornecem esta pressao
104. o em preset o selector de canais determina qual das 20 frequ ncias pre seleccionadas que fica como frequ ncia de opera o Quatro interruptores de selec o de frequ ncia determinam qual a de opera o quando o interruptor de fun es posto em Manual O bot o de premir TONE possibilita a emiss o de uma nota continua em 1 KHz O controlo de volume ajusta o udio do receptor a um n vel confort vel de escuta EMISSOR RECEPTOR O emissor receptor de UHF uma unidade nica consistindo num emissor um receptor principal um receptor de reserva e uma fonte de alimenta o No painel frontal existem a tomada de controlo de sequelch de microfone e auscultadores e uma tomada de antena Os circuitos de emiss o e de recep o s o sintonizados para a frequ ncia seleccionada Existe um receptor de reserva o qual opera de 238 a 248 79 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao MHz e usado na recepcao de mensagens de emerg ncia Os circuitos de audio do emissor e do receptor estao ligados ao sistema de interfonia A fonte de alimenta o consiste num conversor DC AC DC o qual fornece a energia necess ria para O equipamento funcionar ANTENA A antena um dip lo que pode estar localizado na linha central da fuselagem da aeronave As duas metades da antena est o separadas por um isolador de pl stico A antena fornece uma rela o de onda estacion ria onda reflectid
105. om quatro alhetas amortecedoras e tem um nico apoio Cont m o magnete elemento direccional ou elemento b ssola e livre para rodar desvia se em qualquer ngulo at 20 em relacao a horizontal A bobine de transmiss o conjunto Flux Gate montada directamente por baixo ou por cima do elemento b ssola contido no flutuador Nao tem partes m veis baseando se o seu funcionamento no principio da indu o electromagn tica fen meno pelo qual uma voltagem el ctrica induzida num condutor atravessado por linhas de fluxo magn tico O sistema de compensa o semelhante ao existente nas b ssolas de painel Consta de dois conjuntos de magnetes montados na parte superior do emissor um para a compensa o N S e o outro para a compensa o E W O procedimento para tal compensa o o mesmo que para as bussolas de painel Fig 28 Emissor Flux Valve COMUTATRIZ INVERSOR O sistema funciona com corrente alterna de 400 ciclos 26 Volts ou 800 ciclos 52 Volts Se o sistema el ctrico do aviao nao tem um inversor para outros equipamentos necessitara de um especialmente para este que transforme a corrente continua em alterna Naturalmente uma falha de pot ncia originar a falha do instrumento 60 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao O INDICADOR Montado no painel de instrumentos do avi o comp e se de gt Caixa exterior gt Receptor Magnesyn gt Mostrador e ponteiros
106. ont m o botao de sequelch tomada de phone e mic e um indicador de falha SISTEMA DE COMUNICACOES EM UHF O sistema de comunica es em UHF usado para comunicar com as aeronaves em linha de vista O alcance ar ar de 550 milhas Para a comunica o ar terra a distancia de 200 milhas estando a dist ncia m xima dependente da altitude da aeronave A gama de frequ ncia de 220 a 399 9 MHz em 1750 canais espacados de 100 KHz O sistema UHF consiste em um emissor receptor uma fonte de alimentacao um painel de comando e uma antena COMPONENTES CONSTITUINTES Os componentes do sistema de comunica es UHF variam de acordo com a configura o utilizada isto em modo remoto ou modo consola painel 78 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Mounting adapter para instala es de origem do AN ARC164v Fig 35 Componentes do sistema UHF AN ARC 164 PAINEL DE COMANDO O painel de comando permite fazer o controlo dos modos de operacao e a seleccao da frequ ncia de operacao O selector de modos tamb m liga e desliga o equipamento Na posic o de main operam os circuitos do emissor e os circuitos do receptor principal Na posic o de both operam o emissor o receptor principal e o receptor de reserva quando existe Na posicao ADF fica inoperativa O interruptor de fun es determina o m todo de selec o de frequ ncias Quando o interruptor de fun es colocad
107. os ou n o est o devidamente lubrificados Outra importante fonte de erros o desequil brio dos an is circulares Se o conjunto girosc pio n o estiver equilibrado aparece aplicada ao rotor uma for a que o far precessar ERRO APARENTE DEVIDO A ROTA O DA TERRA Esta causa normalmente desprez vel comparada com a precess o devida fric o ou ao desequilibrio que pode afectar o conjunto girosc pio A raz o deste erro aparente deve se ao facto do girosc pio ter rigidez no espa o e ser usado como refer ncia em rela o superf cie da terra 44 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao O efeito da rotac o da terra sobre um girosc pio de montagem universal provoca um desvio cuja grandeza depende do lugar sobre a terra O erro aparente devido a rotac o da terra tal que se um piloto mantiver um rumo pelo indicador de direcc o no hemisf rio Norte fara com que o seu aviao esteja rodando para a direita No equador o efeito n o se produz e no hemisf rio Sul verifica se para o lado contr rio esquerdo A grandeza do erro depende da dist ncia ao Equador m ximo e de sentidos contr rios nos p los e nulo no equador independentemente do posicionamento do aviao Tamb m se nota o aumento deste erro aparente a medida que se faz a aproxima o para qualquer um dos p los Sempre que o avi o voe aproximadamente a mesma latitude deixa de ser um problema a considerar Contudo se o voo se verifica entr
108. os p los DERIVA Wen La ou 15 A5en La Fig 18 Precess o aparente 35 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao HORIZONTE ARTIFICIAL INTRODUCAO Sabemos que nao nos podemos guiar pelos sentidos vestibular ou postural para obter informacoes de confian a Vimos tamb m que o pau e bola eliminam a confus o de sensa es e um instrumento de inteira confianca Contudo tal instrumento n o d indicac es do n mero de graus de pranchamento indicando apenas a razao da volta e sua coordenacao Al m disso o indicador de volta pau oscila bastante quando se voa em ar agitado tornando se por isso dificil utiliza lo com precis o para o voo de instrumentos O horizonte artificial com o seu aviao em miniatura e a barra representativa do horizonte o nico instrumento que nos desenha em cada momento a atitude tanto em profundidade como em pranchamento do aviao Essa atitude nos dada pela barra do horizonte que esta ligada a um girosc pio para que permaneca paralela ao horizonte real estabelecendo um plano de refer ncia horizontal dentro do avi o Uma vantagem do horizonte artificial dar nos indica es instant neas das mais pequenas mudan as de atitude N o tem avan o nem atraso nas indica es e de muita confian a se convenientemente mantido Neste cap tulo estuda se a constru o mec nica e a teoria de funcionamento do horizonte artificial os seus erros e utiliza o
109. oto Autom tico e Instrumentos no caso de falha do sistema normal AC INVERSOR DE EMERG NCIA de menor pot ncia e fornece tens o AC aos instrumentos essenciais no caso de falha do inversor principal e do sistema normal CONVERSOR EST TICO Equipamento transistorizado que a partir de uma alimenta o de 28VDC fornece a sa da tr s tens es alternadas de 115V desfasadas entre si de 1200 UNIDADE DE POT NCIA AUXILIAR AUXILIAR POWER UNIT APU O A P U instalado nos avi es proporciona uma fonte independente de Escoamento de Ar e Corrente El ctrica para opera o e manuten o do avi o em terra e tamb m em voo para manter a capacidade operacional fornece corrente el ctrica de emerg ncia O abastecimento de ar de Escoamento do APU est ligado s condutas de distribui o do sistema de escoamento de ar do avi o A Energia Pneum tica Escoamento de Ar vindo do APU pode ser usada para funcionamento de qualquer dos seguintes sistemas pneum ticos do avi o 149 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o gt Starter Motor de Arranque pneum tico do motor do avi o gt Ar Condicionado gt Pressuriza o gt Anti gelo dos bordos de ataque gt Anti gelo da radome gt Anti gelo das naceles O gerador AC do APU pode fornecer corrente de 115 VAC 400 HZ trif sicos ao barramento essencial DC do avi o Esta capacidade proporciona opera o a todos os sistemas el
110. outro lado a frequ ncia no ponto fixo sera menor do que a da fonte se este se estiver a afastar do ponto fixo Esta variac o da frequ ncia proporcional a velocidade da fonte e no caso de ser constantemente observada e medida esta informacao pode ser usada para determinar o curso e a velocidade da propria fonte de sinal Neste caso a fonte de sinal o sistema DOPPLER instalado na aeronave O efeito DOPPLER baseia se num transmissor fixo FONTE transmitindo uma onda de frequ ncia fixa durante um certo tempo t com uma velocidade de propaga o c produz uma onda cuja distancia percorrida dada pelo produto c t Se esse produto se mantiver constante os tempos de transmiss o e recep o sao iguais e o receptor receber o sinal com a mesma frequ ncia com que ele emitido No entanto quando o transmissor se aproxima do receptor com uma velocidade constante v a onda transmitida durante o tempo t ocupa uma dist ncia menor Neste caso no receptor a onda ocupa um dist ncia dada por c v t O sinal ter mais ciclos por unidade de tempo e o receptor ir aparecer uma frequ ncia superior aquela com que ele foi transmitido Deste modo exemplifica se gt c 186 000 milhas s velocidade de propaga o da onda gt Fc frequ ncia de transmiss o 1000 Hz LA Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o gt v 1000 milhas s O comprimento de onda A e a frequ ncia de tra
111. pilar SS oia E Descenso Presi n est tica en aumento Subida Q P Descenso b Presi n pensa est tica en iS disminuci n Subida MN Ba a E 0 A UE WW demo es escenso c Fig 16 Principio do vari metro 30 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Os GIROSCOPIOS INTRODUCAO O voo por instrumentos a navega o e o bombardeamento de precis o seriam impraticaveis se n o fossem utilizadas as propriedades girosc picas de uma roda rotor em movimento A palavra girosc pio prov m do grego gyro skopein que significa ver a rota o Qualquer massa girante um girosc pio e exibe propriedades girosc picas O voo por instrumentos pode dizer se que nasceu quando Elmer Sperry inventou o indicador de volta pau e bola por volta de 1920 Para dar uma ideia da import ncia do assunto que se vai versar nomeiam se a seguir alguns dos instrumentos que utilizam no seu funcionamento as propriedades de um girosc pio gt Indicador de volta gt Indicador de direc o gt Horizonte artificial gt Slaved gyro gt Piloto autom tico Os girosc pios podem ser de diferentes tipos e tamanhos dependendo do fim em vista Alguns dos primeiros girosc pios foram os maiores at agora constru dos A Companhia Sperry fez a instala o de tr s girosc pios de 164 toneladas no paquete italiano Conte de Savoia para estabiliza
112. pio com montagem semi rigida restrita O rotor gira para cima e para a frente em relac o ao piloto em torno do seu eixo longitudinal quando uma forca ou torque aplicada em relac o ao eixo vertical Est o instalados apoios para limitar a precess o do giro a 45 em qualquer sentido a partir da vertical Devido ao sentido de rotac o do rotor o conjunto girosc pio precessa em direc o oposta aquela em que o avi o esta voltando Isto conveniente para evitar que o eixo de rota o do rotor atinja a verticalidade O mecanismo de invers o far com que a agulha indique o sentido para o qual o avi o est a voltar dando ao piloto uma indica o f cil de interpretar sobre a atitude do avi o A suc o necess ria para o bom funcionamento do indicador de volta de 1 9 polegadas Hg e dever estar sempre entre os limites 1 8 e 2 05 polegadas Hg Contudo o instrumento est constru do para trabalhar com valores de suc o entre 1 8 e 2 1 polegadas Hg Se o valor de suc o baixar a velocidade do rotor diminuir tamb m e por consequ ncia perde rigidez e precessa mais para a mesma for a deflectora Contudo a uma dada raz o de volta a for a deflectora ser menor e portanto a for a de precess o ser tamb m menor Uma vez que o ponteiro mede a for a de precess o dar uma indica o de raz o de volta menor do que a que daria se a velocidade do rotor estivesse dentro dos limites Inversamente a indica o do ponteiro se
113. pr tica em voo PRINC PIO DE FUNCIONAMENTO O princ pio da rigidez no espa o de um girosc pio utilizado para estabelecer um plano de refer ncia dentro do avi o O princ pio da precess o utilizado pelo mecanismo de erec o para manter a posi o vertical do eixo Quando o eixo do rotor desviado da vertical o mecanismo autom tico de erec o cria uma for a que se vai exercer sobre a c mara do rotor resultando dai uma precess o do girosc pio que faz voltar o seu eixo a posi o vertical lt 37 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao SISTEMA DE VACUO Uma corrente de ar atrav s do instrumento faz girar o rotor e funcionar o mecanismo autom tico de ereccao gt Oar entra pela parte de tras do instrumento atrav s de um filtro protector e passa pelo apoio do anel interior que furado para dentro do instrumento Dai o ar passa para a c mara do rotor atrav s do outro apoio furado Dois bicos ou agulhetas montadas dentro da caixa do rotor lancam a corrente de ar sobre as conchas da periferia do rotor obrigando a a mover se no sentido contr rio ao movimento dos ponteiros dum rel gio olhando de cima e aproximadamente velocidade de 15 000 rota es por minuto Depois de fazer girar o rotor o ar passa atrav s de uns orif cios para a parte inferior da caixa do rotor e escoa se atrav s do mecanismo de erec o por quatro saidas existentes na caixa do instrumento completando
114. pressibilidade torna se necess rio dotar a aeronave de controlos operados hidraulicamente Neste caso utilizam se servomecanismos O sistema convencional constitu do por liga es mec nicas directas entre as alavancas e as superf cies de controlo Para o caso subs nico as t cnicas para adequar as for as de controlo recorrem equilibragem aerodin mica e ao emprego de v rios tipos de compensadores trim tabs molas e massas exc ntricas PILOTO AUTOM TICO E SISTEMA DIRECTOR DE VOO Conv m desde ja fazer a distin o clara do que o PA Piloto Autom tico e o DV Director de Voo Ap s a II Guerra Mundial deu se um r pido desenvolvimento do projecto de aeronaves que conduziu s aeronaves militares e comerciais de alta performance da actualidade o que exigiu o desenvolvimento de v rias tecnologias aerodin mica estruturas materiais propuls o e controlos de voo SISTEMA DIRECTOR DE VOO Entre estas tecnologias surgiu o Director de Voo nos anos 50 numa altura em que se tornava evidente que tantos os mostradores como os limites das escalas dos instrumentos eram inadequados para a crescente performance e complexidade de sistemas das aeronaves No fundo existia uma brecha entre as capacidades da aeronave e as capacidades dos instrumentos Este sistema recolhia a informa o dos instrumentos do cockpit e dos girosc pios processava a atrav s de um computador e apresentava a como informa o How to Fly num
115. psula aner ide de Vidi ou barom trica que fica instalada dentro de uma caixa estanque a qual est ligada a sonda da press o est tica E constituida por dois discos metalicos ondulados e soldados de 1 a 2 10 de milimetro de espessura e com 40 a 60 mm de diametro Tem a propriedade de apresentar deformacoes axiais sensivelmente proporcionais as varia es de press o PRESS O DIN MICA A press o din mica press o total menos a press o est tica medida por um man metro diferencial c psula para medida tem a capacidade de se deformar radialmente e de constru o semelhante a anterior Fica colocada dentro de uma caixa estanque ligada sonda da press o est tica A press o total enviada pelo tubo de pitot est ligada ao interior da c psula Assim a deforma o desta dada em fun o da diferen a das duas press es 14 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o Anem metro Alt metro Vari metro h Ap P P Presi n est tica p Punto de remanso py 1 2pVa p Fig 6 Detec o e transmiss o das press es est tica e din mica 15 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao ALTIMETRO INTRODUCAO As estatisticas aeronauticas mostram numerosos acidentes de aviao que podem ser atribuidos unicamente ao facto do piloto falhar o acerto conveniente do seu altimetro Por raz es de seguran a absolutamente necessario que cada piloto se familiarize com a apropriada utilizac o d
116. qu ncia predominar o os sinais de maior intensidade No caso dos sinais serem de intensidade semelhante o equipamento procurar primeiro um r dio farol e em seguida o outro EQUIPAMENTOS DA AERONAVE Na aeronave indicada a posi o em duas dimens es p 8 dist ncia e azimute Os elementos que constituem o TACAN s o os seguintes gt Antena gt Receptor Emissor gt Caixa de comando gt Indicador de azimute DME gt Adaptador 97 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o gr ANTENAS rra BEART AT OLS FANE A VALIDITY EART OG DISTANCE DISTANCE HEADING INDICATOR FLAG P LOTFCOP1107 e CONFAS 5 1157 FANELS Lay FANEGETOR RELE THER INST PAREL BOWES FRANSNITTER tay THESTTEICATION COURSE INCIC ATOR TALAM CONTROL TA IuTLRPHAE Fig 52 Esquema de blocos do TACAN OPERA O DO SISTEMA Ap s ter sido seleccionado a frequ ncia de opera o e o modo de transmiss o e recep o de funcionamento aplicado um sinal de E R a um circuito codificador no painel de comando O circuito codificador encoder fornece um sinal ao circuito T R produzindo sinais de sintonia e controlo que tornam operativos ambos os circuitos de emissor e receptor O transmissor produz um impulso de interroga o que aplicado atrav s do diplexer antena A antena envia o sinal de interroga o para a esta o de terra a qual ap s um determinado intervalo de tempo introduz u
117. que href representa a altitude de refer ncia h representa a altitude real SISTEMA DE CONTROLO DE VELOCITY HOLD A velocidade de um aviao pode ser controlada alterando a forca de empuxo produzida pelo sistema de propuls o A fun o do sistema de controlo de velocidade consiste em manter constante uma velocidade predefinida o que conseguido pelo ajustamento do throttle do motor para aumentar ou diminuir o empuxo Os elementos de feedback s o a velocidade e a acelerac o COMPOSICAO DO SISTEMA DE PILOTO AUTOM TICO Um sistema de piloto autom tico constitu do tipicamente pelos seguintes componentes gt Sensores E Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Computador de controlo de voo Indicadores Selectores e controladores Servos 73 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao COMUNICACOES DE BORDO SISTEMAS DE COMUNICACOES Os sistemas de comunica es s o usados para transmitir e receber informa o audivel de comunica es Os sistemas incluem as comunica es de alta frequ ncia HF muito alta frequ ncia VHF e ultra alta frequ ncia UHF A informa o recebida ou transmitida pode ser feita por voz ou por grafia EEF bs mee mmc Fig 33 Painel de comando de comunica es de uma aeronave SISTEMA DE COMUNICA O HF Sistema HF fornece comunica es de voz em amplitude modulada AM e em SSB Single Side Band entre aeronaves e a terra ou outras a
118. r maior que a normal quando aumentar o valor da suc o para al m do limite m ximo Como atr s se disse o indicador de volta d nos a raz o n mero de graus por segundo qual um avi o est voltando Uma volta de 3 graus por segundo diz se volta raz o standard ou somente volta standard Normalmente o indicador de volta esta calibrado por forma tal que quando o avi o esta em volta standard o ponteiro est deflectido para o lado da volta duma quantidade igual a uma largura de agulha bordo esquerdo da agulha no prolongamento do bordo direito da referencia ou vice versa Este tipo de indicador de volta tamb m conhecido por indicador de volta tipo dois minutos ou indicador de volta standard por serem necess rios dois minutos para voltar 360 graus e usado na maioria dos avi es convencionais Contudo em muitos avi es de ca a e nos de jacto esta instalado outro tipo de indicador de volta o indicador de volta tipo quatro minutos obtendo se por conseguinte a raz o de volta de 1 5 graus por segundo quando a agulha esta deflectida de uma largura de agulha 51 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Nestas particulares condi es s o necess rios 4 minutos para fazer uma volta de 360 graus e para se voltar a razao standard de 3 por segundo ser necessario obter uma indicac o correspondente a uma dupla largura de agulha A necessidade de instalac o deste tipo de indicador de volt
119. r ao tubo gt Uma volta a derrapar devida a fazer se com pranchamento insuficiente para uma dada raz o de volta Esta condicao definida pela bola que se desloca para o lado de fora da volta por ser demasiada a forca centr fuga para o angulo de pranchamento estabelecido Para corrigir coordenar a volta necessario aumentar o pranchamento diminuindo a press o no pedal do lado de dentro da volta ou combinar ambas as accoes gt Uma volta a glissar devida a fazer se uma volta com pranchamento exagerado para uma dada raz o de volta Esta condicao definida pela bola que se desloca para o lado de dentro da volta por ser insuficiente a forca centrifuga para o angulo de pranchamento estabelecido Para corrigir coordenar a volta necess rio diminuir o pranchamento aumentar a raz o de volta ou combinar ambas as ac es gt Se o avi o est a manter o rumo e a bola esta fora da posi o central porque est a derrapar no sentido correspondente a posicao descentrada da bola A a Fig 24 Principio de funcionamento da Bola A finalidade da bola de coordenac o indicar ao piloto a qualidade da volta que est a executar dando lhe a entender se leva o correcto valor de pranchamento para uma dada raz o de volta 49 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao INDICADOR DE VOLTA PAU PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO O indicador de volta utiliza o principio da precess o dum girosc
120. r o navio nas vagas do Oceano Os rotores dos girosc pios dos instrumentos de voo pesam cerca de 34 de libra 340 grs Para melhor se poderem interpretar as indica es dos instrumentos girosc pios e compensar os seus erros todos os pilotos devem ter um conhecimento b sico dos princ pios dos girosc pios sa Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao PRINCIPIOS BASICOS DE CONSTRUCAO Qualquer roda em movimento exibir propriedades girosc picas Contudo quando esta roda rotor montada por tal forma que se possam aproveitar essas propriedades chamada um girosc pio as duas principais caracteristicas do rotor de um girosc pio s o gt Grande peso em rela o ao tamanho ou elevada densidade gt Alta velocidade de rota o com pequeno atrito nos apoios MONTAGENS DE UM GIROSC PIO Os eixos dos rotores dos girosc pios est o apoiados em an is circulares ou rectangulares ou como acontece no horizonte artificial na pr pria c mara interior O tipo de montagem depende da propriedade que se pretende utilizar Assim existem tr s tipos de montagens poss veis gt Com um grau de liberdade quando o rotor s pode girar em torno do eixo XX Esta montagem nao tem aplica o pr tica gt Com dois graus de liberdade tamb m chamada montagem restrita ou semi rigida em que um dos planos de liberdade fixo em rela o base podendo o rotor movimentar se em torno dos eixos XX e YY
121. re montada no veio da saida que tem por miss o desacoplar O alternador do C S D quando aquele roda a maior velocidade que este evitando assim que o sistema venha a sofrer danos CONSTITUICAO DO C S D gt Duas bombas de carretos gt Bomba de pressao gt Bomba de recuperacao gt Um cilindro do comando do prato da bomba motor hidr ulico gt Um conjunto de bomba motor hidr ulico gt Um regulador centrifugo de velocidade constate gt Pr ssostato sens vel a velocidade gt Um pr ssostato sens vel press o hidr ulica gt Um diferencial gt Uma embraiagem de roda livre BOMBA DE PRESS O recolhe o leo do dep sito e envia o para o sistema press o de 350 P S I BOMBA DE RECUPERA O recolhe o leo de retorno e envia o para o dep sito passando por um radiador onde arrefecido CILINDRO DE COMANDO Tem por fun o controlar o prato da bomba do conjunto bomba motor consoante a posi o do prato assim ser o caudal da bomba CONJUNTO BOMBA Motor constitu do por uma bomba hidr ulica de d bito vari vel controlada pelo cilindro de comando acoplada a um motor hidr ulico de d bito constante O caudal de leo fornecido pela bomba ao motor determina a velocidade deste 147 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o REGULADOR DE VELOCIDADE unidade que sente a velocidade do veio de sa da transmitindo a as massas centr fugas que controlam a press o do
122. reconhecida com a possibilidade de conhecer a identidade desse radiofarol para evitar qualquer erro possivel conhecer a distancia na horizontal usando a seguinte equacao S G H 6080 ignorando a curvatura da terra S distancia da aeronave a estac o em milhas n uticas na diagonal G a dist ncia mn na horizontal e H 6080 ft a altitude A medida de distancia deduzida do tempo de ida e volta dos impulsos emitidos pela aeronave e reenviados pelo radiofarol no solo acrescido do atraso da estacao no solo A emiss o da aeronave leva o nome do interrogador e o equipamento em terra indica o nome do respondedor O DME funciona normalmente com 99 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o o VOR permitindo assim obter a dist ncia e o azimute DME HT Ed MILES Fig 54 Indicador DME modelo antigo CARACTER STICAS GERAIS DO DME Este equipamento indicar de um modo continuo e exacto a dist ncia entre a aeronave e o ponto de refer ncia de uma instala o colocada no solo Neste sistema existem dois elementos fundamentais um instalado a bordo e o outro no solo O equipamento de bordo designa se por interrogador e o de terra o respondedor Este sistema mede a dist ncia obl qua de uma aeronave a um certo respondedor O alcance de aproximadamente 200 mn A cobertura feita de um modo permanente em todas as direc es at uma altitude de cerca de 18 000 metros A ICAO recomenda que
123. rem nos planos de PITCH e DRIFT Estes movimentos s o controlados no TRACKER e uma vez alinhada a antena ao longo do vector velocidade deixa de haver sinal de entrada proveniente do TRACKER A atitude da aeronave em rela o incid ncia e deriva em rela o ao caminho real determinada pela medida directa usando transmissores sincronos Os transmissores medem a diferen a entre a antena e a fuselagem nos planos de YAW e PITCH Um transmissor de controlo diferencial movido pela caixa de engrenagem de deriva recebe a informa o de rumo do sistema da b ssola da aeronave A saida deste transmissor que o caminho real a soma alg brica do rumo com a deriva Esta saida enviada a unidade Display para dar o angulo do terreno de rumo TRACK ERROR ANGLE EMISSOR RECEPTOR O emissor produz uma portadora CW a uma frequ ncia de emissor de 800Hz modulada em FM com um sinal de 400 15 KHz e modulada a 8 Hz A pot ncia de saida de 1 Watt nominal LLO Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o TRACKER A funcao do TRACKER a de manter a antena alinhada ao longo do vector velocidade Isto fara com que os feixes transmitidos iluminarao as sec es com as mesmas curvas de convers o doppler constante Quando se consegue esta situacao a conversao de frequ ncia Doppler dos quatros feixes ser de igual valor a uma constante de rela o entre a frequ ncia Doppler e a velocidade da aeronave sera ma
124. roga a estac o no solo quanto a dist ncia Dos 962 a 1024 e dos 1151 a 1213 MHz s o utilizadas para transmitir respostas da estac o de terra a aeronave contendo informac o de azimute e distancia O DME do TACAN funciona em tudo de modo id ntico com o DME do conjunto VOR DME No que respeita a componente azimute o TACAN nao compativel com o VOR uma vez que as frequ ncias sao VHF para o VOR e UHF para o TACAN por outro lado existe uma polariza o vertical no TACAN e horizontal no VOR e tamb m os tipos de modulac o n o s o coincidentes Na figura seguinte encontra se um esquema do funcionamento do TACAN NORTH N BEARRING 10 i 1209 ee NO NORTH AIRCRAFT S POSITION P FIXED IN TACAN READINGS Le SL Y lt 9 Ce EN TACAN Y GROUND STATION Y TACAN INDICATORS al CBR ET A ra BEARING TO AIRCRAFT S Fig 51 Esquema de funcionamento do TACAN 96 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao O TACAN tem um alcance de 200 milhas e pode servir um n mero ilimitado de aeronaves em azimute No entanto no que respeita a informac o de distancia pode responder em simult neo at 100 aeronaves EQUIPAMENTO DE TERRA No solo existe um emissor receptor r dio farol e uma antena rotativa para enviar a informac o de azimute e distancia Cada radio farol identifica se de 30 em 30 segundos Quando uma aeronave recebe em simult neo informac o de dois radio far is com a mesma fre
125. rtes m veis todos os componentes sao de estado s lido com uso de electr nica e ptica de precisao O componente que assume extrema importancia o girosc pio ptico construido sobre um bloco de vidro com tr s faces no qual s o abertos tr s guias de onda finalizados por espelhos que reflectem entre si um feixe Laser Os sistemas de berco m vel INS sao menos sens veis aos erros provocados pela forca gravitica uma vez que os seus aceler metros n o sentem a forca da gravidade ao contr rio nos sistemas fixos IRS cujos aceler metros se movem e rodam com a aeronave logo sentem tamb m a influ ncia da acelerac o da gravidade Os sistemas fixos IRS s o contudo mais simples e robustos n o possuindo partes mec nicas complexas com sensores motores e contactos de baixo atrito tendo por isso tamb m uma menor necessidade de manutencao 124 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao BATERIAS A bateria um conjunto acumuladores capaz de transformar energia el ctrica em energia qu mica fase de carga para a restituir parcialmente sob a forma de energia el ctrica fase de descarga Fig 74 Bateria de chumbo TIPOS DE BATERIAS Existem v rios tipos de baterias mas as principais s o gt Baterias de Chumbo cidas gt Baterias de C dmio N quel alcalinas Composicao das Baterias de Chumbo cidas gt Placas positivas per xido de chumbo de cor castanho escuro gt Plac
126. s gt Press o de 29 92 polegadas de merc rio ao n vel do mar gt 15 C de diminui o de temperatura por cada 1 000 p s de subida Como na atmosfera raramente existem condi es padr o standard fica portanto o altimetro sujeito a erros que trataremos adiante 17 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Resorte de lamina flexible Cadena Fig 7 Bar metro aner ide PRINC PIO DE FUNCIONAMENTO O altimetro um instrumento medidor de press es e deve se comparar a um bar metro aner ide j que ele d indica es de altitude por interm dio de medi es de press o evidente que se um bar metro aner ide for transportado para mais alto ser menor a camada de ar que se mant m por cima dele e a leitura barom trica ser inferior Quando um simples bar metro aner ide est calibrado em relac o a altitudes chama se altimetro Todos os altimetros sao calibrados para a leitura de altitudes segundo o principio de equival ncia das press es com as altitudes na atmosfera padrao standard ERROS DO ALT METRO O estudo dos erros do altimetro muito importante porque mostra bem as limita es do principio da medida da altitude atrav s da press o 18 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Tira de invar a b Fig 8 Utiliza o da lamina bimet lica Estes erros t m origem no instrumento em si e no circuito de press o est tica do avi o e podem ser devidos g
127. s emitidos cad ncia de 6 pontos modulados a 1300Hz luz mbar a piscar gt OUTER 2 tra os por segundo dum modo cont nuo modulados a 400 Hz luz azul a piscar Fig 45 Sistema de luzes de aviso CARACTER STICAS LIMITADORES DO ILS gt Depende do terreno na vizinhan a das antenas Os sinais do LOCALIZER e do GLIDE SLOPE s o afectados pelos objectos reflectores tais como hangares rvores etc gt Ha limita es aproxima o combinada a uma nica ladeira independentemente da mobilidade da aeronave 89 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o gt O uso de bandas r dio el ctricas de VHF e UHF simult neo limita o n mero de canais dispon veis nos sistemas 40 os quais est o sujeitos a interfer ncias gt O tamanho e caracter sticas das antenas n o permite f cil instala o nas pequenas reas de aterragem para aeronave tipo STOL e VTOL SHORT VERTICAL TAKE OFF AND LANDING Fig 46 Exemplo de um sistema VOR ILS VOR VHF OMNING RANGE VANTAGENS DESVANTAGENS DO SISTEMA VOR VANTAGENS gt Boa precis o e grande estabilidade na indica o em quaisquer condi es atmosf ricas gt Apresenta a informa o de forma elaborada pr tica e de forma continua gt Possibilidade de utiliza o da informa o para dirigir o piloto autom tico gt Utiliza informa o quer de rota quer de aproxima o gt Imunidade aos parasitas atmosf ricos 90 Aerodinam
128. sado pela perturbacao Este amortecimento realizado atrav s de pequenos movimentos dos controlos pelo que as ac es do piloto nao s o influenciadas pelo sistema INDICA O DOS EIXOS DA AERONAVE Para o caso espec fico de aeronaves comecemos por definir o sistema de coordenadas O sistema de coordenadas fixo na aeronave e normalmente denomina se sistema de coordenadas do corpo As for as que actuam numa aeronave em voo s o aerodin micas propulsivas e gravitacionais Estas for as podem ser representadas ao longo de um sistema de eixos fixo ao centro de gravidade da aeronave conforme se observa na figura Fig 31 Eixos de uma aeronave 67 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao SISTEMAS DE CONTROLO DE VOO Nas aeronaves de baixas velocidades de voo os movimentos de controlo do piloto sao transmitidos as superficies de controlo atrav s de um sistema mec nico de hastes alavancas roldanas cabos etc e a forca aplicada pelo piloto para mover uma superf cie de controlo dever ser suficiente para vencer as cargas aerodin micas que nela sao exercidas A baixa velocidade esta for a situa se dentro das limita es f sicas do piloto Mas medida que a velocidade aumenta a for a exercida pelo piloto deixa s por si de ser suficiente para vencer os carregamentos aerodin micos e ter de ser auxiliada Nas aeronaves de grandes dimens es e velocidades de voo elevadas com o in cio dos fen menos de com
129. sao localizadas em reas de minima perturbac o do ar Na maioria dos avides subs nicos as tomadas est ticas est o localizadas em ambos os lados da fuselagem para que durante as voltas ou glissagens a press o recebida seja a m dia da press o de ambos os lados Alguns avi es de alta velocidade t m as tomadas est ticas no tubo pitot As entradas de ar podem ou n o ser aquecidas mas antes do voo deve verificar se sempre se est o desobstruidas Em particular deve ter se cuidado depois do avi o ter sido lavado ou limpo certificando se que n o est o a obstruir as entradas qualquer fita res duo ou gua Qualquer distor o da ordem das mil simas de polegada nas entradas ou reas subjacentes poder causar erros na medi o da press o Uma fonte auxiliar de press o est tica est instalada na maior parte dos avi es para ser usada em emerg ncia Normalmente esta fonte vai captar a press o dentro da cabine n o poss vel no caso de cabines pressurizadas N o h fonte alternativa para press es din micas Devido ao efeito de Venturi provocado pela corrente de ar que passa atrav s das aberturas do avi o a press o est tica alternativa mais baixa do que a press o proveniente do tubo est tica de Pitot Este facto importante e deve ser tomado em conta na leitura dos instrumentos quando a origem fonte est tica de emerg ncia usada A fonte alternativa ou de emerg ncia devera ser verificada em voo e sempre que
130. smite um par de impulsos de UHF que fazem disparar uma resposta semelhante numa esta o terra para o avi o Durante o ciclo de emiss o e recep o o E R do DME envia um impulso de supress o ao IFF uma vez que ambos os sistemas ATC e DME utilizam impulsos codificados e operam na mesma banda de frequ ncia o impulso de supress o actua para evitar interfer ncia entre sistemas O mesmo se passa para o sistema IFF ATC 102 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao FROM NAV 2 NAV CONTROL 2 o BABE Rm 28V DC 18889 LEGEND fosa m N R o e O o OTHER AUDIO SOURCES LEGEND POWER BRBBm 2BV DC a 28V DC 86880 i pu NAV 1 do A O 3 O POWER o 00 0 mo NAV CONTROL 1 INDICATOR 28 V DC m R FOIE EHS OME R T DME ANTENNA Fig 57 DME diagrama de bloco do equipamento de bordo INDICADOR O indicador de DME do tipo contador digital fornecendo a indica o em milhas em 3 d gitos Quando o sistema DME est bloqueado numa estacao os indicadores diminuem quando a aeronave se aproxima e aumenta quando a aeronave se afasta 1037 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o SISTEMA ADF O ADF um dos sistemas avi nicos mais dificil de instalar e manter numa aeronave ADF significa detector autom tico de direcc o mas at h poucos anos atr s o sistema n o era autom tico o piloto tinha que o sintonizar at ouvir o sinal de audio que identificava a recepcao
131. stemas de Aviao fornece os meios de ler as indica es da b ssola Esta carta esta montada numa arma o flutuante Um conjunto de pequenas barras ou agulhas magnetizadas esta seguro a esta carta A armacao da carta iman possui um pivot que est assente em pedras preciosas o que permite que o conjunto se alinhe livremente com a direccao Norte Sul do campo magn tico da terra Como se verifica a carta de marear e uma marca de refer ncia de posic o fixa chamada Linha de F sao visiveis atrav s duma janela de vidro no lado de cima do corpo da b ssola Existe uma c mara de expans o no interior da b ssola para prover a expans o e contrac o do l quido causado pelas mudan as de altitude e de temperatura A finalidade do l quido amortecer ou travar as oscila es da carta Estas oscila es s o causadas pela vibra o e mudan as de rumo da aeronave Se estivesse suspensa no ar a carta oscilaria para tr s e para a frente e seria dif cil de ler O l quido tamb m faz boiar a arma o flutuante o que por sua vez reduz o peso e a fric o no pivot As b ssolas do tipo painel de instrumentes para avi es est o apetrechadas com cartas marcadas de dois em dois ou de cinco em cinco graus Ln _Pivote y copa de zafiro E ta be fa Dine _ Rosa de la brujula Portacopa i y vastago Im n de soporte Soporte que sujeta todo el sistema a la taza Fig 27 Componentes da b ssola magn tica As bussolas do t
132. struturas e Sistemas de Avi o 2 0 MAVIGATION PERFECT CLOCKS WAY SYSTEMS REQUIRE PRECISI N OSCILLATOAS BUT OFFER SUIMINATION OF ACTIVE PARTICIPATION LOWER COST RECEIVER istening arh MORE JAM PROOF LOWER SIZE WT AND POWER Fig 62 Exemplo de recep o de duas esta es Na figura apresenta se o que foi dito anteriormente As medidas de RANGE feitas pelo receptor podem ser escritas gt Di CATieD2 CAT 2 C velocidade de propaga o da e m no espa o livre AT intervalo de tempo para o sinal de RANGING viajar de emissor at o receptor Dado que os emissores est o permanentemente localizados as suas coordenadas num sistema de refer ncia fixo em terra est o dispon veis Conhecendo a localiza o dos emissores podem constituir se equa es de medida a partir das quais se determina a LAT e a LONG No entanto o GPS n o est fixo numa determinada posi o Ele est baseado no espa o e os seus emissores est o em sat lites que giram a volta da Terra Apesar dos sat lites se moverem de forma continua poss vel usando do m todo de seguimento convencional estimar os par metros da rbita dos sat lites atrav s dos quais se calcula a posi o dos sat lites num sistema de refer ncia fixa na terra como fun o do tempo Esta informa o de posi o dos sat lites tem de ser continuamente transmitida para os utilizadores Vejamos agora o caso que faz uso de
133. t As tomadas est ticas e sua localizac o As c psulas barom tricas Histerese Temperatura As acelera es A falta de lubrificac o e envelhecimento A falta de precis o aumenta com a altitude Aos defeitos de calibra o e de estanquicidade Todos estes erros podem ser mais ou menos corrigidos e compensados De qualquer forma subsistem sempre os erros instrumentais residuais que no caso do altimetro podem ser facilmente avaliados comparando o QFE dado pela torre com a press o que necess ria afixar na janela de Kollsman para que o altimetro indique zero p s sobre a pista Esta diferen a n o deve ser superior a 3 hectopascais milibares e deve ser tida em conta nos acertos seguintes do altimetro 19 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao OUTROS TIPOS DE ALTIMETROS ALTIMETRO CODIFICADOR um altimetro cl ssico mas que tem a possibilidade de fornecer ao transponder uma informa o codificada da altitude de voo Esta informac o util para o controlo do espaco a reo SERVO ALT METRO Alt metro cujo principio de funcionamento o mesmo do altimetro cl ssico mas onde os sistemas mec nicos foram substitu dos por sistemas el ctricos com as mesmas fun es O mostrador deste altimetro normalmente apresentado por um ponteiro e por discos com digitos Tem o inconveniente do seu funcionamento depender do fornecimento da energia el ctrica No caso desta falhar as consequ
134. ta a densidade desta diminui Nota A descarga nunca deve ultrapassar os valores indicados pelo fabricante para que a sulfura o nas placas nao aumente o que provocaria uma diminui o da reac o qu mica do electr lito com a mat ria activa das placas e a respectiva reduc o de rendimento CARACTER STICAS DE UMA BATERIA As caracter sticas de uma bateria sao gt Regimen gt Resist ncia interna gt Rendimento gt Capacidade REG MEN DE UMA BATERIA a intensidade de corrente cujo valor n o se deve ultrapassar na carga nem na descarga e127 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o RESIST NCIA INTERNA DE UMA BATERIA a resist ncia do conjunto de placas separadores e electr lito Varia com o estado de carga da bateria e com a temperatura RENDIMENTO DE UMA BATERIA a relac o entre a quantidade de electricidade fornecida na descarga e absorvida durante a carga CAPACIDADE DE UMA BATERIA a quantidade de energia el ctrica absorvida durante a carga e a despendida na descarga avaliada em Amperes por Hora que o produto do n mero de amperes debitados pela bateria e o tempo em horas que a bateria pode debitar esta corrente Exemplo Uma bateria com 12V e 40Ah significa que durante 1H ela pode fornecer 40 ou gt 2H gt 20A gt 4H gt 10A gt 40H gt I1A Por exemplo um radio que consome 1A pode trabalhar durante 40H A capacidade de uma ba
135. ta de aterragem MARKER BEACON Sao usados dois tipos de emissores gt RADIO FAROL DE ALINHAMENTO DA PISTA LOCALIZER gt RADIO FAROL DE ALINHAMENTO DE DESCIDA GLIDE SLOPE 82 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao Estes dois emissores emitem feixes com intercepcao fixa a qual ira determinar a trajectoria adequada para a aterragem do aviao Em simultaneo ha a considerar as radios balizas MARKER BEACON devidamente sinalizadas que definem as dist ncias a que o aviao se encontra do inicio da pista Antes de comecar uma aterragem por instrumentos o piloto dever atrav s de outra Ajuda Radioel ctrica diferente DF TACAN ou VOR definir a sua posi o em rela o a pista Ap s ter estabelecido a sua posicao o piloto voar numa traject ria que interceptar o feixe relativo ao plano horizontal LOCALIZER at que venha interceptar o feixe relativo ao plano vertical GLIDE SLOPE Em seguida desce de acordo com as duas indica es at estabelecer contacto visual com a pista depende do tipo de categoria que o aeroporto aeronave possui Fig 38 Sistema ILS A aeronave tem dois receptores Um para O LOCALIZER e outro para o GLIDE SLOPE Estes dois fornecem as indica es que permite localizar a aeronave na respectiva ladeira de descida H ainda os receptores correspondentes as radio balizas MARKER BEACON que dao indicac o sonora visual de localizacao de distancia a pista O Sistema ILS consis
136. te de tr s componentes fundamentais LOCALIZER RADIO FAROL DE ALINHAMENTO DA PISTA LOCALIZER que fornece indica es sobre a direc o para a pista O LOCALIZER tem um alcance que depende da linha de vista aproximadamente de 25 milhas a 1000 p s de altitude 75 milhas a 10000 p s de altitude 1000 p s corresponde aproximadamente a 300 metros 83 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o O desvio m ximo da agulha do LOCALIZER corresponde a uma abertura angular de 10 O LOCALIZER fornece uma radia o auxiliar nao directiva que informa o piloto de que se encontra na sua proximidade Chamado CLEARANCE Este emissor opera em VHF entre os 108 1 e os 111 95 MHz com espacamento entre canais de 50 KHz entre eles e est localizado aproximadamente a 1500 p s do extremo da pista para o exterior no alinhamento com esta podendo estar desviado de ngulo de 3 devido a quest es geogr fica Fig 39 LOCALIZER e GLIDE SLOPE GLIDE SLOPE R DIO FAROL DE ALINHAMENTO DE DESCIDA GLIDE SOLPE que fornece indica o sobre a posi o da aeronave no plano vertical para um correcto ngulo de descida para a pista O alcance deste depende da linha de vista possuindo um alcance m ximo de 15 milhas a uma altitude de 3500 p s O GLIDE SLOPE esta localizado aproximadamente entre os 750 1250 p s a partir da extremidade de aproxima o da pista e entre os 400 e 600 p s para o lado da linha central da mes
137. teria depende gt Da superficie das placas gt Do n mero das placas gt Da qualidade das placas FACTORES QUE AFECTAM A CAPACIDADE DE UMA BATERIA TEMPERATURAS BAIXAS provocam o aumento da resist ncia interna da bateria CARGAS R PIDAS provocam sobreaquecimento das placas e a sua deterioracao DESCARGAS LONGAS provocam a inutiliza o da bateria por sulfatac o das placas CURTO CIRCUITO provoca deforma o das placas o que origina a desagrega o da mat ria das placas REGIMES DE DESCARGAS ELEVADOS provocam a impossibilidade do electr lito distribuir a sua ac o uniformemente por toda a mat ria das placas 128 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao BATERIA IDOSA provoca o aumento da resist ncia interna da bateria devido a sulfuracao das placas Nota A sulfatac o aumenta a resist ncia interna do acumulador e reduz a capacidade da bateria CONSTITUICAO DE UM ELEMENTO DE UMA BATERIA As baterias sao constituidas por um n mero variavel de elementos ligados em s rie Cada elemento de uma bateria constituido por gt Placas positivas gt Placas negativas gt Electr lito gt Separadores gt Caixa gt Tampa gt Bornes gt Tamp o O n mero de placas negativas superior as placas positivas As extremidades dos elementos s o sempre placas negativas 129 8 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o Fig 77 Interior de bateria de chumbo TENSAO
138. to do sistema Na figura seguinte esta representado o circuito que permite efectuar o nivelamento da plataforma A saida do aceler metro antes de ser aplicada aos integradores fornecida a um circuito que gera um sinal de precess o para O girosc pio Quando este come a a precessar os detectores associados carca a accionam o motor de torque do anel interior da plataforma no sentido de nivela la e deste modo anular a sa da do aceler metro o qual s era devido ao efeito da gravidade dado o alinhamento se ter processado antes do in cio do voo Na figura seguinte apresentado o sistema para alinhar a plataforma a Norte Se a plataforma estiver alinhada a Norte o sinal de compensa o da rota o terrestre aplicado ao girosc pio Y de eixo de rota o paralelo ao plano do equador isto sO aquele girosc pio sens vel rota o terrestre Se a plataforma n o estiver alinhada a Norte com a rota o da terra o girosc pio X fornece um sinal que causa o desnivelamento da plataforma O aceler metro Y detecta este movimento e vai actuar sobre o girosc pio Y no sentido de nivelar a plataforma A ac o conjunta dos dois girosc pios tende a nivelar a plataforma e a orient la a Norte Desde que haja alinhamento o girosc pio X fica independente da rota o terrestre e o Y vai compensar esta rota o e Zi Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o mantendo se a plataforma nivelada a alinha
139. transformado tem que ser realizado com uma elevada taxa de itera es numa aeronave de combate o rolamento de 2 mrad pode acontecer em 0 5 mseg o que implica uma velocidade de refrescamento de 2 kHz enquanto num sistema de ber os o c lculo das equa es pode ser feito a 20 ou 30 Hz Na d cada de 70 a capacidade de processamento para os computadores a bordo de aeronaves n o permitia o uso de plataformas fixas Finalmente os pr prios aceler metros necessitavam de ser melhores em termos de largura de banda escala e precis o o que tamb m era um grande problema As tentativas para produzir girosc pio com precis o suficiente para produzir plataformas fixas solid rias com a estrutura das aeronaves Strapdown 123 Aerodin mica Estruturas e Sistemas de Avi o nao foram bem sucedidas pois para que os desvios fossem baixos os girosc pios necessitavam de um elevado momento angular ou seja um Torque elevado gerado por forcas electromagn ticas criadas pelo consumo de varias centenas de Watt produzindo por isso um transiente t rmico elevado e dificil de compensar Com o avanco da electr nica e da ptica a tecnologia permitiu o aparecimento girosc pios sem partes mec nicas Surgiu o Ring Laser Gyro RLG e o girosc pio de fibra ptica Ps Mirror Calhode Fig 73 Esquema de um girosc pio ptico As plataformas pticas como o seu nome sugere n o utilizam girosc pios mec nicos nem pa
140. urante as baixas de velocidade do motor gt No arranque do motor quando nao houver outra fonte de energia gt No caso de avaria do gerador gt Nos momentos em que o consumo excede a capacidade do gerador Pode ser fornecido ao aviao corrente el ctrica exterior por interm dio de um carro de terra grupo gerador para esse efeito atrav s de uma tomada de corrente exterior no aviao 134 Aerodinamica Estruturas e Sistemas de Aviao DISTRIBUICAO DA CORRENTE ELECTRICA A Corrente El ctrica principal fornecida as Aeronaves por Geradores de Corrente Continua DC ou por Geradores de Corrente Alterna AC movidos pelos motores da Aeronave por interm dio de engrenagens de acoplamento No caso da Gerac o primaria ser Continua a obtenc o da Tensao Alternada necessaria feita normalmente por interm dio de Inversores Rotativos ou Conversores Est ticos No caso da Gera o prim ria ser Alterna a obten o da Tens o Continua necess ria feita normalmente por interm dio de Transformadores Rectificadores T R As Aeronaves possuem ainda Baterias de Emerg ncia como fontes de Energia DC as quais est o sempre ligadas aos barramentos de distribui o DC para deste modo serem mantidas sempre em carga Os Sistemas El ctricos nas Aeronaves consistem em gt Gera o de Corrente Continua DC gt Gera o de Corrente Alterna AC Qualquer aeronave necessita de ter

Aerodinâmica, Estruturas e Sistemas de Avião

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Aerodin&acirc;mica, Estruturas e Sistemas de Avi&atilde;o

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Aerodinâmica, Estruturas e Sistemas de Avião