01 estruturas de aeronaves

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01 estruturas de aeronaves

  1. 1. CAPÍTULO 1 ESTRUTURAS DE AERONAVESINTRODUÇÃO preenda e avalie os estresses envolvidos, para evitar mudança no desenho original através de A fuselagem de uma aeronave de asa reparos inadequados.fixa é geralmente considerada como dividin- Há 5 estresses maiores, aos quais todasdo-se em 5 partes principais - fuselagem, asas, as aeronaves estão sujeitas (figura 1-1):estabilizadores, superfícies de controle e tremde pouso. A fuselagem de helicóptero consiste (A) Tensãoda célula, rotor principal e caixa de engrena- (B) Compressãogens de redução (gearbox), rotor de cauda (em (C) Torçãohelicópteros com apenas um rotor principal) e (D) Cisalhamentotrem de pouso. (E) Flexão Os componentes da fuselagem são cons-truídos de uma grande variedade de materiais esão unidos através de rebites, parafusos e sol-dagem ou adesivos. Os componentes da aero-nave dividem-se em vários membros estruturais(reforçadores, longarinas, nervuras, paredes,etc.). Os membros estruturais das aeronaves sãodesenhados para suportar uma carga ou resistirao estresse. Um único membro da estruturapode ser submetido a uma combinação de es-tresses. Na maioria dos casos, os membros es-truturais são projetados para suportar mais car-gas nas extremidades do que sobre suas late-rais; ou seja, são mais sujeitos a tensão e com-pressão que a flexão. Figura 1-1 Os cinco estresses que atuam em A resistência pode ser o requisito princi- uma aeronave.pal em certas estruturas, enquanto outras ne-cessitam de qualidades totalmente diferentes. O termo estresse é geralmente utilizadoPor exemplo, capotas, carenagens e partes se- com o mesmo sentido da palavra esforço. Omelhantes geralmente não precisam suportar os estresse é uma força interna em uma substânciae estresses impostos pelo vôo, ou as cargas de que se opõe ou resiste à deformação. O esforçopouso. Contudo, essas partes devem possuir é a deformação do material ou substância. Oqualidades, como um acabamento liso e forma- estresse é uma força interna, que pode causarto aerodinâmico. deformação. A tensão (fig. 1-1A) é o estresse quePRINCIPAIS ESTRESSES ESTRUTURAIS resiste à força que tende a afastar. O motor pu- xa a aeronave para frente, porém, a resistência Durante o projeto de uma aeronave, do ar tenta trazê-la de volta. O resultado é acada centímetro quadrado da asa e da fusela- tensão, que tende a esticar a aeronave. O esfor-gem, cada nervura, longarina, e até mesmo ca- ço de tensão de um material é medido em p.s.i.da encaixe deve ser considerado em relação às (libras por polegada quadrada) e é calculadocaracterísticas físicas do metal do qual ele é dividindo-se a carga (em libras) requerida parafeito. Todas as partes da aeronave devem ser dividir o material pela sua seção transversalplanejadas para suportar as cargas que lhes (em polegadas quadradas).serão impostas. A determinação de tais cargas é A compressão (fig. 1-1B) é o estressechamada análise de estresse. Apesar do plane- que resiste à força de esmagamento. A resistên-jamento do desenho não ser uma atribuição do cia compressiva de um material é também me-mecânico, é, contudo, importante que ele com- dida em p.s.i. A compressão é o estresse que 1-1
  2. 2. tende a encurtar ou espremer as partes da aero- Os componentes principais de uma ae-nave. ronave monomotora à hélice são mostradas na A torção é o estresse que produz torci- figura 1-2.mento (fig. 1-1C). Enquanto a aeronave se mo-ve para a frente, o motor também tende a torcê-la para um dos lados, porém outros componen-tes da aeronave a mantêm no curso. Assim,gera-se torção. A resistência torcional de ummaterial é sua resistência à torção ou torque. O cisalhamento é o estresse que resisteà força que tende a fazer com que uma camadado material deslize sobre uma camada adjacen-te. Duas chapas rebitadas, submetidas a tensão(fig. 1-1D), submetem os rebites a uma força decisalhamento. Geralmente a resistência ao cisa-lhamento de um material é igual ou menor quesua resistência à tensão ou compressão. As par-tes de aeronaves, especialmente parafusos e Figura 1-2 Componentes estruturais de umarebites, são geralmente submetidos à força de aeronave.cisalhamento. O estresse de flexão é uma combinação A fig. 1-3 ilustra os componentes estru-de compressão e tensão. A vareta da fig. 1-1E, turais de uma aeronave a jato. Uma asa e osfoi encurtada (comprimida) em um dos lados conjuntos da empenagem são apresentadosda flexão e esticada no lado externo da flexão. explodidos nos diversos componentes que, quando juntos, formam unidades estruturais maiores.AERONAVE DE ASA FIXA Figura 1-3 Componentes estruturais típicos de uma aeronave a jato 1-2
  3. 3. FUSELAGEM estresses primários. O desenho pode ser dividi- do em 3 classes: (1) Monocoque, (2) semi- A fuselagem é a estrutura principal ou monocoque, ou (3) revestimento reforçado. Ao corpo da aeronave. Ela provê espaço para a verdadeira construção monocoque (fig. 1-5),carga, controles, acessórios, passageiros e ou- lança mão de perfis, cavernas e paredes paratros equipamentos. Em aeronaves monomoto- dar formato à fuselagem, porém é o revesti-ras é a fuselagem que também abriga o motor. mento que suporta os estresses primários. UmaEm aeronaves multi-motoras os motores podem vez que não há esteios ou estais, o revestimentoestar embutidos na fuselagem, podem estar deve ser forte o bastante para manter a fusela-fixados à fuselagem ou suspensos pelas asas. gem rígida. Sendo assim, o maior problemaElas variam, principalmente em tamamho e envolvido na construção monocoque é manterarranjo dos diferentes compartimentos. uma resistência suficiente, mantendo o peso Há dois tipos gerais de construção de dentro de limites aceitáveis.fuselagens, treliça e monocoque. O tipo treliçaconsiste de uma armação rígida feita de mem-bros como vigas, montantes e barras que resis-tem à deformação gerada pelas cargas aplica-das. A fuselagem tipo treliça é geralmente co-berta por tela.Tipo treliça A fuselagem tipo treliça (fig. 1-4) é ge-ralmente construída de tubos de aço, soldadosde tal forma, que todos os membros da treliçapossam suportar tanto cargas de tensão comocompressão. Em algumas aeronaves, principalmente Figura 1-5 Construção monocoque.as mais leves, monomotoras, a treliça éconstruída de tubos de liga de alumínio e Para superar o problema resistên-podem ser rebitados ou parafusados em uma cia/peso da construção monocoque, uma modi-peça, utilizando varetas sólidas ou tubos. ficação denominada semi-monocoque (fig. 1-6) foi desenvolvida. Figura 1-6 Construção semimonocoque.Figura 1-4 Estrutura de fuselagem tipo treliça, de tubos de aço soldados. Em adição aos perfis, cavernas e pare- des, a construção semi-monocoque possuiTipo monocoque membros longitudinais que reforçam o revesti- mento. A célula reforçada é revestida por uma A fuselagem tipo monocoque ( revesti- estrutura completa de membros estruturais.mento trabalhante ), baseia-se largamente na Diferentes partes da mesma fuselagem podemresistência do revestimento para suportar os pertencer a qualquer das 3 classes, porém a 1-3
  4. 4. maioria das aeronaves é considerada semi- bricante pode chamar um esteio de falsa nervu-monocoque. ra, enquanto um outro pode chamar o mesmo tipo de esteio de anel ou caverna. As especifi-Tipo semi-monocoque cações e instruções do fabricante de um modelo específico de aeronave são os melhores guias. A fuselagem semi-monocoque é cons- As vigas de reforço e as longarinas evi-truída primariamente de ligas de alumínio e tam que a tensão e a compressão flexionem amagnésio, apesar de encontrarmos aço e titânio fuselagem. As vigas de reforço, são geralmenteem áreas expostas a altas temperaturas. As car- peças interiças de liga de alumínio, e são fabri-gas primárias de flexão são suportadas pelas cadas em diversos formatos por fundição, ex-longarinas, que geralmente se estendem através trusão ou modelagem. As longarinas, tal comode diversos pontos de apoio. As longarinas são as vigas de reforço são feitas de liga de alumí-suplementadas por outros membros longitudi- nio; contudo elas tanto podem ser ou não intei-nais chamados de vigas de reforço. As vigas de riças.reforço são mais numerosas e mais leves que as Só os membros estruturais discutidoslongarinas. Os membros estruturais verticais não conseguem dar resistência a uma fusela-são chamados de paredes, cavernas e falsas gem. Eles precisam primeiramente serem uni-nervuras. Os membros mais pesados estão loca- dos através de placas de reforço, rebite, porcaslizados a intervalos, para suportar as cargas e parafusos, ou parafusos de rosca soberba paraconcentradas, e em pontos onde são usados metais. As placas de reforço (fig. 1-7) são umencaixes para fixar outras unidades, tais como tipo de conexão. Os escoramentos entre as lon-asas, motores e estabilizadores. A fig. 1-7 mos- garinas são geralmente chamados de membrostra uma forma de desenho atual de semi- da armação. Eles podem ser instalados na verti-monocoque. cal ou na diagonal. As vigas de reforço são menores e mais O revestimento metálico é rebitado àsleves que as longarinas e servem como preen- longarinas, paredes e outros membros estrutu-chimentos. Elas possuem alguma rigidez, mas rais, e suporta parte do esforço. A espessura dosão principalmente usadas para dar forma e revestimento da fuselagem varia de acordo compara fixar o revestimento. As fortes e pesadas o esforço a ser suportado e com os estresses delongarinas prendem as paredes e as falsas ner- um local em particular.vuras, e estas, por sua vez, prendem as vigas de Há inúmeras vantagens em se usar umareforço. Tudo isso junto forma a estrutura rígi- fuselagem semi-monocoque. As paredes, caver-da da fuselagem. nas, vigas de reforço e longarinas facilitam o desenho e a construção de uma fuselagem ae- rodinâmica, e aumentam a resistência e rigidez da estrutura. A principal vantagem, contudo, reside no fato de que ela não depende de uns poucos membros para resistência e rigidez. Isso significa que uma fuselagem semi-monocoque, devido a sua construção, pode suportar danos consideráveis e ainda ser forte o suficiente para se manter unida. As fuselagens são geralmente construí- das em duas ou mais seções. Em aeronaves pe- quenas, são geralmente feitas em duas ou três seções, enquanto em aeronaves maiores são feitas de diversas seções. Um acesso rápido aos acessórios e ou- tros equipamentos montados na fuselagem éFigura 1-7 Membros estruturais da fuselagem. dado através de numerosas portas de acesso, placas de inspeção, compartimentos de trens de Geralmente há pouca diferença entre al- pouso, e outras aberturas. Os diagramas de ma-guns anéis, cavernas e falsas nervuras. Um fa- nutenção mostrando o arranjo do equipamento 1-4
  5. 5. e localização das janelas de acesso são supridos lizada 137 polegadas atrás do nariz da aerona-pelo fabricante no manual de manutenção da ve. Um diagrama de estações típico é apresen-aeronave. tado na fig. 1-8. Para localizar as estruturas à direita ouSistema de numeração das localizações esquerda da linha central de uma aeronave, muitos fabricantes consideram a linha central Há diversos sistemas de numeração em como sendo a estação zero para a localização àuso para facilitar a localização de específicas direita ou esquerda.cavernas de asa, paredes de fuselagem, ou Com um tal sistema as cavernas doquaisquer membros estruturais de uma aerona- estabilizador podem ser identificadas comove. sendo tantas polegadas à direita ou à esquerda A maioria dos fabricantes usam um sis- da linha central da aeronave.tema de marcação de estações; por exemplo, o O sistema de numeração do fabricantenariz da aeronave pode ser designado estação aplicável e as designações abreviadas ou sím-zero, e todas as demais estações são localizadas bolos, devem sempre ser revisados antes dea distâncias medidas em polegadas a partir da tentar localizar um membro estrutural.estação zero. Sendo assim, quando se lê em um A lista a seguir inclui os tipicamenteesquema"Caverna de fuselagem na estação usados por muitos fabricantes.137", essa caverna em particular pode ser loca- Figura 1-8 Estações da fuselagem. (1) Estação de fuselagem (Fus. Sta. ou F.S.) - mente a um plano horizontal localizado a umasão numeradas em polegadas de um referencial determinada distância em polegadas abaixo doou ponto zero, conhecido como DATUM. O fundo da fuselagem da aeronave.DATUM é um plano vertical imaginário no/oupróximo ao nariz do avião, a partir do qual to-das as distâncias são medidas. A distância até (4) Estação de aíleron (A.S.) - é medida deum determinado ponto é medida em polegadas fora para dentro, paralelamente à lateral internaparalelamente à linha central, que estende-se do aileron, perpendicularmente à longarinaatravés da aeronave - do nariz até o centro do traseira da asa.cone de cauda. Alguns fabricantes chamam aestação de fuselagem de estação de corpo (5) Estação de flape (F.S.) - é medida perpendi-(body station) abreviado B.S. cularmente à longarina traseira da asa e parale- lamente à lateral interna do flape, de fora para(2) Linha de alheta (Buttock line - B.L.) - é dentro.uma medida de largura à esquerda ou à direita (6) Estação de nacele (N.C. OU Nac. Sta.) - éda linha central e paralela à mesma. medida tanto à frente como atrás da longarina dianteira da asa, perpendicularmente à linha(3) Linha dágua (Water line - W.L.) - é a me- dágua designada.dida de altura em polegadas,perpendicularmente a um plano horizontal 1-5
  6. 6. Além das estações listadas acima, usa- externos e pontas de asa. Outro arranjo podese ainda outras medidas, especialmente em conter projeções da fuselagem, como partes in-aeronaves de grande porte. Ou seja, pode haver tegrantes da asa, ao invés da seção central.estações de estabilizador horizontal (H.S.S.), As janelas de inspeção e portas de aces-estações do estabilizador vertical (V.S.S.) ou so são geralmente localizadas na superfície in-estações de grupo motopropulsor (P.P.S.). Em ferior da asa (intradorso). Há também drenos natodos os casos, a terminologia do fabricante e o superfície inferior, para escoar a umidade quesistema de localização de estações deve ser se condensa ou os fluidos. Em algumas aerona-consultado antes de se tentar localizar um pon- ves há até locais onde se pode andar sobre ato em uma determinada aeronave. asa; em outras, há pontos para apoio de maca- cos sob as asas.ESTRUTURA ALAR Diversos pontos nas asas são localiza- dos através do número da estação. A estação de As asas de uma aeronave são superfícies asa zero (W.S. 0.0) está localizada na linhadesenhadas para produzir sustentação quando central da fuselagem, e todas as estações de asamovidas rapidamente no ar. O desenho particu- são medidas a partir daí, em direção às pontas,lar para uma dada aeronave depende de uma em polegadas.série de fatores, tais como: tamanho, peso, apli- Geralmente a construção de uma asacação da aeronave, velocidade desejada em vôo baseia-se em um dos 3 tipos fundamentais: (1)e no pouso, e razão de subida desejada. As asas monolongarina, (2) multilongarina, ou (3) vigade uma aeronave de asas fixas são chamadas de em caixa. Os diversos fabricantes podem adotarasa esquerda e asa direita, correspondendo à modificações desses tipos básicos.esquerda e à direita do piloto, quando sentado A asa monologarina incorpora apenasna cabine. um membro longitudinal principal em sua As asas da maioria das aeronaves atuais construção. As nervuras ou paredes suprem osão do tipo cantilever; ou seja, elas são cons- contorno ou formato necessário ao aerofólio.truídas sem nenhum tipo de escoramento exter- Apesar do tipo estreitamente monolongarinano. O revestimento faz parte da estrutura da asa não ser comum, esse tipo de desenho, modifi-e suporta parte dos estresses da asa. Outras asas cado pela adição de falsas longarinas, ou dede aeronaves possuem suportes externos (mon- membros leves ao longo do bordo de fuga, co-tantes, estais, etc.) para auxiliar no suporte da mo suporte para as superfícies de controle, é àsasa e das cargas aerodinâmicas e de pouso. vezes utilizado.Tanto as ligas de alumínio como as de magné- A asa multilongarina incorpora mais desio são utilizadas na construção de asas. A es- um membro longitudinal principal em suatrutura interna consiste de longarinas e vigas de construção. Para dar contorno à asa, inclui-sereforço no sentido da envergadura, e nervuras e geralmente nervuras e paredes.falsas nervuras no sentido da corda (do bordo A asa do tipo viga em caixa (caixa cen-de ataque para o bordo de fuga). As longarinas tral) utiliza dois membros longitudinais princi-são os membros estruturais principais da asa. O pais com paredes de conexão para dar maiorrevestimento é preso aos membros internos e resistência e fazer o contorno de asa. Pode-sepoderá suportar parte dos estresses da asa. Du- usar uma chapa corrugada entre as paredes e orante o vôo, cargas aplicadas, impostas à estru- revestimento externo liso para que possa supor-tura primária da asa atuam primariamente sobre tar melhor as cargas de tensão e compressão.o revestimento. Do revestimento elas são Em alguns casos, usa-se reforçadores pesadostransmitidas para as nervuras, e das nervuras ao invés das chapas corrugadas. Às vezes usa-para as longarinas. As longarinas suportam se uma combinação de chapas corrugadas natoda a carga distribuída e também os pesos superfície superior, e reforçadores, na superfí-concentrados, tais como a fuselagem, o trem de cie inferior.pouso e; em aeronaves multimotoras, as nace-les ou "pylons". Configurações de asas A asa, tal qual a fuselagem, pode serconstruída em seções. Um tipo muito usado Dependendo das características de vôocompõe-se de uma seção central com painéis desejadas, as asas serão construídas em diferen- 1-6
  7. 7. tes formas e tamanhos. A fig. 1-9 mostra alguns pode ser quadrada, redonda ou até mesmo pon-dos tipos de bordos de ataque e de fuga. tuda. Ambos, o bordo de ataque e o de fuga, Além da configuração dos bordos de podem ser retos ou curvos. Em adição, a asaataque e fuga, as asas são também desenhadas pode ser afilada, de forma que a corda nas pon-para prover certas características de vôo dese tas seja menor que na raiz da asa. Muitos tiposjáveis, tais como grande sustentação, balance- de aeronaves modernas utilizam asas enfle-amento ou estabilidade. A fig. 1-10 mostra al- chadas para trás (fig. 1-9).guns formatos comuns de asas. Certas características da asa causarãooutras variações no projeto. A ponta de asa Figura 1-9 Formatos típicos de bordos de ataque e de fuga de asas. as vigas de reforço ou reforçadores, como mos- trado na figura 1-11. As longarinas são os principais mem- bros estruturais da asa. Elas correspondem às longarinas da fuselagem. Correm paralelamente ao eixo lateral, ou em direção às pontas da asa e, são geralmente presas à fuselagem, através das ferragens da asa, de vigas ou de um sistema de armação metálica. As longarinas de madeira podem ser classificadas geralmente em 4 tipos diferentes, Figura 1-10 Formatos comuns de asas. de acordo com a configuração de sua seção transversal.Longarinas de asa Como mostrado na fig.1-12, elas podem ser parcialmente ocas, no formato de uma cai- As principais partes estruturais de uma xa, sólidas ou laminadas, retangulares, ou emasa são as longarinas, as nervuras ou paredes, e forma de "I". 1-7
  8. 8. As longarinas podem ser feitas de ma- A longarina "I", fig. 1-12D, pode serdeira ou metal, dependendo do critério de dese- construída em madeira ou em alumínio extru-nho de uma determinada aeronave. dado. A construção de uma longarina "I" ge- A maioria das aeronaves recentemente ralmente consiste de uma armação (uma placa)produzidas utiliza longarinas de alumínio sóli- e algumas ripas, que são extrudadas ou em ân-do extrudado ou pequenas extrusões de alumí- gulo.nio rebitadas juntas para formar uma longarina. A armação forma o corpo principal da O formato da maioria das longarinas de longarina. As ripas podem ser extrusões, ângu-madeira é mostrado na fig. 1-12. O formato los formados ou aplainadas, e são presas à ar-retangular, fig. 1-12A, pode ser sólido ou lami- mação.nado. A fig. 1-12B, é uma viga "I", que foi Esses membros suportam os esforços dedesbastada lateralmente, para reduzir seu peso, flexão da asa e também formam uma base paramantendo uma resistência adequada. A longa- fixação do revestimento. Um exemplo de lon-rina em caixa, fig. 1-12C, é construída em com- garina oca ou internamente rebaixada é mos-pensado e espruce sólido. trada na figura 1-12E. Figura 1-11 Construção interna das asas.Figura 1-12 Configuração das seções em corte de longarinas típicas de madeira. A figura 1-13 mostra as configuraçõesde algumas longarinas metálicas. A maioria Figura 1-13 Formatos de longarinas metálicas.das longarinas metálicas são feitas de seções deliga de alumínio extrudado, com seções da ar- A placa de armação (fig.1-14) consistemação de liga de alumínio, rebitadas a ela para de uma placa sólida com reforçadores verticaisdar maior resistência. que aumentam a resistência da armação. Apesar dos formatos da fig. 1-13 serem Algumas longarinas são construídas deos mais comuns, a configuração da longarina forma diversa. Umas não possuem reforça-pode assumir muitas formas. Por exemplo, uma dores, outras possuem furos flangeados paralongarina pode ser feita a partir de uma placa reduzir o peso. A figura 1-15 mostra uma lon-ou de uma armação. garina de armação metálica, feita com uma co- 1-8
  9. 9. bertura superior, uma cobertura inferior e tubosde conexão vertical e diagonal. Uma estrutura pode ser desenhada deforma a ser considerada à prova de falha. Emoutras palavras, se um dos membros de umaestrutura complexa falhar, algum outro membroassumirá sua carga. Uma longarina construída à prova defalha é mostrada na figura 1-16. Essa longarinaé constituída de duas seções. A seção superior consiste de uma cober-tura rebitada à placa de armação. A seção inferior é uma extensão sim- Figura 1-15 Longarina de asa em treliça.ples, consistindo de uma chapa e uma armação. Essas duas seções são unidas para for-mar a longarina. Se qualquer uma dessas seções falhar, aoutra seção ainda consegue suportar a carga, aqual é o dispositivo à prova de falha. Via de regra, uma asa possui duas lon-garinas. Uma delas é geralmente localizadapróximo ao bordo de ataque da asa, e a outrafica normalmente a 2/3 da distância até o bordode fuga. Qualquer que seja o tipo, a longarina éa parte mais importante da asa. Quando outros membros estruturais daasa são submetidos a carga, eles transferem amaioria do estresse resultante às longarinas daasa. Figura 1-16Longarina de asa de construção a prova de falhas. Nervuras de asa Nervuras são membros estruturais que compõem a armação da asa. Elas geralmente estendem-se do bordo de ataque até a longarina traseira ou até o bordo de fuga. São as nervuras que dão à asa sua curvatura e transmitem os esforços do revestimento e reforçadores para as longarinas. As nervuras são utilizadas também em ailerons, profundores, lemes e estabilizado- res. As nervuras são fabricadas em madeira ou metal. Tanto as metálicas como as de ma- deira são utilizadas com longarinas de madeira, enquanto apenas as nervuras de metal são usa- das nas longarinas metálicas. A fig.1-17 mostraFigura 1-14 Longarina com placa de armação algumas nervuras típicas geralmente confec- (alma). cionadas em espruce. 1-9
  10. 10. Além das longarinas dianteira e traseira, a fig. 1-18 mostra uma longarina de aileron ou falsa longarina. Esse tipo de longarina estende- se por apenas uma parte da envergadura e dá suporte às dobradiças do aileron. Vários tipos de nervuras estão também ilustrados na fig. 1-18. Em adição à nervura de asa; às vezes chamada de "nervura plana", ou mesmo "nervura principal", aparecem também nervuras dianteiras e nervuras traseiras. Uma nervura dianteira também é chamada falsa ner- vura, uma vez que ela geralmente estende-se de um bordo de ataque até a longarina dianteira ou um pouco além. As nervuras dianteiras dão ao bordo de ataque a necessária curvatura e su- porte. A nervura de asa, ou nervura plana, es- tende-se desde o bordo de ataque da asa até aFigura 1-17 Nervuras típicas de madeira. longarina traseira e, em alguns casos, até o bor- do de fuga da asa. A nervura traseira é nor- Os tipos mais comuns de nervuras de malmente a seção mais estressada, na raiz damadeira são a armação de compensado, a ar- asa, próxima ao ponto de fixação da asa à fuse-mação leve de compensado e o tipo treliça. lagem. Dependendo de sua localização e méto-Desses 3 tipos, o tipo treliça é o mais eficiente, do de fixação, uma nervura traseira pode serporém não tem a simplicidade dos outros tipos. chamada de nervura parede ou de compressão, A nervura de asa mostrada na caso ela seja desenhada para absorver cargas defig. 1-17A é do tipo treliça, com cantoneiras de compressão que tendem a unir as longarinas dacompensado em ambos os lados da nervura e asa.uma cobertura contínua ao redor de toda a ner- Uma vez que as nervuras têm pouca re-vura. sistência lateral, elas são reforçadas em algu- Essas coberturas são geralmente feitas mas asas através de fitas entrelaçadas acima edo mesmo material da nervura. Elas reforçam e abaixo das seções da nervura para evitar mo-fortalecem a nervura e fornecem uma superfície vimento lateral.de fixação para o revestimento. Os estais de arrasto e de antiarrasto (fig. Uma nervura leve de compensado é 1-18) cruzam-se entre as longarinas para for-mostrada na fig. 1-17B. Nesse tipo, a cobertura mar uma armação resistente às forças que atu-pode ser laminada, especialmente no bordo de am sobre a asa no sentido da corda da asa. Es-ataque. A fig. 1-17C mostra uma nervura com ses estais também são conhecidos como tiranteuma cantoneira contínua, que dá um suporte ou haste de tensão. Os cabos projetados paraextra a toda a nervura com um reduzido acrés- resistir às forças para trás são conhecidos comocimo de peso. estais de arrasto; os estais de antiarrasto resis- Uma cantoneira contínua reforça a co- tem às forças para a frente, na direção da cordabertura da nervura. Ela ajuda a prevenir empe- da asa.namentos e melhora a junção colada entre a Os encaixes de fixação da asa, mostra-nervura e o revestimento, pois pode-se adicio- dos na fig. 1-18, dão um meio de fixar a asa ànar pequenos pregos, uma vez que esse tipo de fuselagem da aeronave.nervura resiste melhor que as outras à utiliza- A ponta de asa é geralmente uma unida-ção de pregos. de removível, parafusada às extremidades do A cantoneiras contínuas são mais fáceis painel da asa. Uma das razões é a vulnerabili-de lidar que a grande quantidade de pequenas dade a danos, especialmente durante o manu-cantoneiras necessárias anteriormente. seio no solo e no taxiamento. A figura 1-18 mostra a estrutura básica A fig. 1-19 mostra uma ponta de asalongarina/nervura, de uma asa de madeira, jun- removível, de uma aeronave de grande porte. Ato com outros membros estruturais. ponta de asa é construída de liga de alumínio. 1-10
  11. 11. Sua cobertura é fixada através de parafusos de Os revestimentos superior e inferior dacabeça escareada e, presa às longarinas em qua- asa são formados por diversas seções integral-tro pontos, por parafusos de 1/4 pol. O bordo mente reforçadas.de ataque da ponta de asa é aquecido pelo duto Esse tipo de construção permite a insta-de antigelo. O ar quente é liberado através de lação de células de combustível de borracha ouuma saída na superfície superior da ponta de pode ser selado para suportar o combustívelasa. As luzes de navegação são fixadas no cen- sem as células ou tanques usuais. Esse tipo detro da ponta de asa e geralmente não são avis- asa com tanque integral é conhecida como "a-tadas diretamente da cabine de comando. sa-molhada", e é a mais utilizada nos moder- Para verificar o funcionamento da luz nos aviões.de navegação, antigamente se usava uma vareta Uma asa que utiliza uma longarina emde lucite que levava a luz até o bordo de ata- caixa é mostrada na fig. 1-21. Esse tipo deque; hoje em dia usa-se uma placa de acrílico construção não apenas aumenta a resistência etransparente que se ilumina e é facilmente vi- reduz o peso, mas também possibilita a asazualizado da cabine. servir como tanque de combustível quando ade- A fig. 1-20 ilustra uma vista da seção quadamente selada.transversal de uma asa metálica cantilever. A Tanto os materiais formados por sandu-asa é feita de longarinas, nervuras e revesti- íche de colmeia de alumínio, como os de col-mento superior e inferior. Com poucas exce- méia de fibra de vidro, são comumente usadosções, as asas desse tipo são de revestimento tra- na construção de superfícies de asa e de estabi-balhante (o revestimento faz parte da estrutura lizadores, paredes, pisos, superfícies de coman-da asa e suporta parte dos estresses da asa). do e compensadores. Figura 1-18 Estrutura básica longarina/nervura de uma asa de madeira. 1-11
  12. 12. Figura 1-19 Ponta removível de uma asa. Figura 1-20 Asa metálica com revestimento reforçado. 1-12
  13. 13. Uma nacele de motor consiste de reves- timento, carenagens, membros estruturais, uma parede-de-fogo e os montantes do motor. O re- vestimento e as carenagens cobrem o exterior da nacele. Ambos são geralmente feitos de fo- lha de liga de alumínio, aço inoxidável, magné- sio ou titânio. Qualquer que seja o material usado, o revestimento é geralmente fixado a- través de rebites ao berço do motor.Figura 1-21 Asa com longarina em caixa. O sanduíche (honeycomb) de alumínioé feito de um núcleo de colmeia de folha dealumínio, colada entre duas chapas de alumí-nio. O sanduíche de fibra de vidro consiste deum núcleo de colméia colado entre camadas. Na construção de estruturas de aerona-ves de grande porte, e também em algumas ae-ronaves de pequeno porte, a estrutura em san-duíche utiliza tanto o alumínio como materiaisplásticos reforçados. Os painéis de colmeia sãogeralmente núcleos celulares leves colocadosentre dois finos revestimentos tais como o alu-mínio, madeira ou plástico. O material de colmeia para aeronaves éfabricado em diversos formatos, mas geralmen- Figura 1-22 Secções de colméia de espessurate tem espessura constante ou afilada. Um e- constante e afilada.xemplo de cada um é mostrado na fig. 1-22. A fig. 1-23 mostra uma vista da superfí- A armação geralmente consiste de membroscie superior de uma aeronave de grande porte estruturais semelhantes aos da fuselagem. Ela de transporte a jato. Os vários painéis fabrica- contém membros que se estendem no sentidodos em colmeia são mostrados pelas áreas ha- do comprimento, tais como as longarinas e re-churadas. forçadores, e membros que se estendem no Um outro tipo de construção é apresen- sentido da largura e verticalmente, tais como astado na fig. 1-24. Neste caso a estrutura em paredes, cavernas e falsas nervuras.sanduíche do bordo de ataque da asa é colada à Uma nacele também contém uma pare-longarina metálica. Nessa figura também apa- de-de-fogo que separa o compartimento dorece o painel de degelo integralmente colado. motor do resto da aeronave. Essa parede é nor- malmente feita em chapa de aço inoxidável, ouNACELES OU CASULOS em algumas aeronaves de titânio. Um outro membro da nacele são os As naceles ou casulos são compartimen- montantes, ou berço do motor. O berço é ge-tos aerodinâmicos usados em aeronaves multi- ralmente preso à parede-de-fogo, e o motor émotoras com o fim primário de alojar os moto- fixado ao berço por parafusos, porcas e amorte-res. cedores de borracha que absorvem as vibra- Possuem formato arredondado ou esfé- ções. A fig. 1-25 mostra exemplos de um ber-rico e geralmente estão localizados abaixo, ço semi-monocoque e um berço de tubos deacima ou no bordo de ataque da asa. aço usado em motores convencionais. No caso de um monomotor, o motor é Os berços são projetados para suprirgeralmente montado no nariz da aeronave, e a certas condições de instalação, tais, como a lo-nacele é uma extensão da fuselagem. calização e o método de fixação do berço e as 1-13
  14. 14. características do motor que ele deverá supor- também servem como dobradiças quando a ca-tar. Um berço é geralmente construído como renagem é aberta (fig. 1-27).uma unidade que pode ser rapidamente e facil- Os montantes da carenagem inferior sãomente separada do resto da aeronave. presos às dobradiças por pinos que travam au- Os berços são geralmente fabricados em tomaticamente no lugar, mas podem ser remo-tubos soldados de aço cromo/molibdênio, e vidos por um simples puxão de um anel. Osfusões de cromo / níquel / molibdênio são usa- painéis laterais são mantidos abertos por peque-das para os encaixes expostos a altos estresses. nas hastes; o painel superior é mantido aberto Para reduzir a resistência ao avanço em por uma haste maior, e o painel inferior é se-vôo, o trem de pouso da maioria das aeronaves guro na posição "aberto" através de um cabo eligeiras ou de grande porte é retrátil (movido uma mola.para o interior de naceles aerodinâmicas). A Todos os 4 painéis são travados na posi-parte da aeronave que aloja o trem de pouso é ção "fechado" por lingüetas de travamento, quechamada nacele do trem. são presas fechadas através de travas de segu- rança com mola. As carenagens são geralmenteCarenagens construídas em liga de alumínio; contudo, ge- ralmente usa-se aço inoxidável no revestimento O termo carenagem geralmente aplica- interno traseiro da seção de potência, para fla-se à cobertura removível daquelas áreas onde pes de arrefecimento e próximo às aberturasse requer acesso regularmente, tais como moto- dos flapes de arrefecimento, e também parares, seções de acessórios e áreas de berço ou da dutos de refrigeração de óleo.parede-de-fogo. Nas instalações de motores a jato, as A fig. 1-26 mostra uma vista explodida carenagens são desenhadas de forma bem ali-das partes que compõem a carenagem de um nhada com o fluxo de ar sobre os motores paramotor a pistões opostos horizontalmente, utili- protegê-los contra danos. O sistema completozado em aeronaves leves. de carenagens inclui uma carenagem de nariz, Alguns motores convencionais de gran- carenagens superior e inferior com dobradiçasde porte são alojados em carenagem tipo "go- removíveis e um painel de carenagem fixo. Ummos-de-laranja". Os painéis de carenagem são arranjo típico de carenagem superior e inferiorpresos à parede-de-fogo por montantes que com dobradiça é mostrado na fig. 1-28. Figura 1-23 Construção em colméia da asa de uma grande aeronave a jato. 1-14
  15. 15. Figura 1-24 Bordo de ataque com estrutura em sanduíche colada na longarina.. Figura 1-25 Berços de motor semimonocoque e de tubos de aço soldados. 1-15
  16. 16. Figura 1-26 Carenagem para motor de Figura 1-27 Carenagem de motor na posição cilindros horizontais opostos. aberta (tipo “casca de laranja”). Figura 1-28 Carenagem de motor a jato com dobradiça lateral.EMPENAGEM ajudam a direcionar o vôo da aeronave. As su- perfícies fixas são o estabilizador horizontal e o A empenagem é também conhecida estabilizador vertical. As superfícies móveiscomo seção de cauda, e na maioria das aerona- são o leme e os profundores.ves consiste de um cone de cauda, superfícies A fig. 1-30 mostra como as superfíciesfixas e superfícies móveis. verticais são construídas, utilizando longarinas, O cone de cauda serve para fechar e dar nervuras, reforçadores e revestimento da mes-um acabamento aerodinâmico a maioria das fu- ma maneira que na asa.selagens. O estresse em uma empenagem O cone é formado por membros estru- também é suportado como em uma asa. Asturais (fig. 1-29) como os da fuselagem; contu- cargas de flexão, torção e cisalhamento, criadasdo sua construção é geralmente mais leve, uma pelo ar, passam de um membro estrutural paravez que recebe menor estresse que a fuselagem. o outro. Outros componentes de uma típica em- Cada membro absorve parte do estressepenagem são mais pesados que o cone de cau- e passa o restante para os outros membros. Ada. sobrecarga de estresse eventualmente alcança São eles, as superfícies fixas que estabi- as longarinas, que transmitem-na à estrutura dalizam a aeronave e as superfícies móveis que fuselagem. 1-16
  17. 17. O leme é instalado no bordo de fuga do estabilizador vertical. As superfícies primárias de controle são semelhantes em construção e variam em tama- nho, forma e método de fixação. Quanto à construção, as superfícies de controle são semelhantes às asas, totalmente metálicas. Elas são geralmente construídas em liga de alumí- nio, com uma única longarina ou tubo de tor- que. As nervuras são presas à longarina nos bordos de fuga e ataque, e são unidas por umaFigura 1-29 A fuselagem termina em um cone tira de metal. As nervuras, em muitos casos, traseiro. são feitas de chapas planas. Raramente são só- lidas e, geralmente são estampadas no metal, com furos para reduzir o seu peso. As superfícies de controle de algumas aeronaves antigas são recobertas de tela. Con- tudo, todas as aeronaves a jato possuem super- fícies metálicas devido à maior necessidade de resistência. As superfícies de controle previamente descritas podem ser consideradas convencio- nais, porém em algumas aeronaves, uma super- fície de controle pode ter um duplo propósito. Por exemplo, um conjunto de comandos de vôo, os elevons, combinam as funções dos aile- rons e dos profundores. Os flapeerons são aile- rons que também agem como flapes. Uma se- ção horizontal de cauda móvel é uma superfície de controle que atua tanto como estabilizador horizontal quanto como profundor.Figura 1-30 Características de construção do O grupo das superfícies de comando se- estabilizador vertical e do leme de cundárias ou auxiliares consiste de superfícies direção. como os compensadores, painéis de balancea- mento, servo-compensadores, flapes, “spoilers” e dispositivos de bordo de ataque. Seu propósi-SUPERFÍCIES DE CONTROLE DE VÔO to é o de reduzir a força requerida para atuar os controles primários, fazer pequenas compensa- O controle direcional de uma aeronave ções e balancear a aeronave em vôo, reduzir ade asa fixa ocorre ao redor dos eixos lateral, velocidade de pouso ou encurtar a corrida delongitudinal e vertical, através das superfícies pouso, e mudar a velocidade da aeronave emde controle de vôo. Esses dispositivos de con- vôo.trole são presos a dobradiças ou superfícies Eles geralmente estão fixados, ou en-móveis, através das quais a atitude de uma ae- caixados nos comandos primários de vôo.ronave é controlada durante decolagens, vôos enos pousos. Elas geralmente são divididas em Aileronsdois grandes grupos: as superfícies primáriasou principais e as superfícies auxiliares. Os ailerons são as superfícies primá- O grupo primário de superfícies de con- rias de controle em vôo que fazem parte datrole de vôo consiste de ailerons, profundores e área total da asa. Eles se movem em umlemes. Os ailerons são instalados no bordo de arco preestabelecido e são geralmente fixadosfuga das asas. Os profundores são instalados no por dobradiça à longarina do aileron ou à lon-bordo de fuga do estabilizador horizontal. garina traseira da asa. Os ailerons são operados 1-17
  18. 18. por um movimento lateral do manche, ou pelo As aeronaves de grande porte usam ge-movimento de rotação do volante. ralmente ailerons completamente metálicos, ex- Numa configuração convencional, um ceto quanto ao bordo de fuga, que pode ser deaileron é articulado ao bordo de fuga de cada fibra de vidro, articulados à longarina traseirauma das asas. A fig. 1-31 mostra o formato e a da asa em pelo menos quatro pontos. A figuralocalização dos ailerons típicos aplicados em 1-33 mostra diversos exemplos de instalaçõesaeronaves de pequeno porte, nos diversos tipos de aileron.de ponta de asa. Figura 1-33 Diversas localizações da articula-Figura 1-31 Localização do aileron nos diver- ção dos ailerons. sos tipos de ponta de asa. Os ailerons são interconectados no sis- Todas as superfícies de comando detema de controle de forma que se movam si- grandes aeronaves a jato são mostradas na fig.multaneamente em direções opostas. Quando 1-34.um aileron move-se para aumentar a sustenta- Como ilustrado, cada asa possui doisção naquele lado da fuselagem, o aileron do ailerons, um montado na posição convencionallado oposto da fuselagem move-se para cima, na parte externa do bordo de fuga da asa, e ou-para reduzir a sustentação em seu lado. Essas tro conectado ao bordo de fuga da asa na seçãoações opostas resultam na maior produção de central.sustentação em um dos lados da fuselagem que O complexo sistema de controle lateralno outro, resultando em um movimento contro- das grandes aeronaves a jato é muito mais so-lado de rolamento devido a forças aerodinâmi- fisticado que o tipo usado em aeronaves leves.cas desiguais nas asas. Durante o vôo a baixa velocidade todas as su- Uma vista lateral de uma nervura metá- perfícies de controle lateral operam para gerarlica típica de um aileron é mostrada na fig.1-32. estabilidade máxima. Isso inclui os quatro aile-O ponto de articulação desse tipo de aileron é rons, flapes e “spoilers”.atrás do bordo de ataque para melhorar a res- No vôo a alta velocidade, os flapes sãoposta sensitiva ao movimento dos controles. Os recolhidos e os ailerons externos são travadosbraços de atuação presos à longarina do aileron na posição neutra.são alavancas às quais são ligados os cabos de A maior parte da área do revestimentocomando. dos ailerons internos é constituída de painéis de colméia de alumínio. As bordas expostas da colmeia são co- bertas com selante e com o acabamento prote- tor. O bordo de ataque se afila e se estende à frente da linha de articulação do aileron. Cada aileron interno é posicionado entre os flapes internos e externos, no bordo de fuga da asa. Os suportes da articulação do aileron, estendem-se para trás, e são fixados aos o-Figura 1-32 Vista da nervura final do aileron. lhais de articulação do aileron para suportá-los. 1-18
  19. 19. Figura 1-34 Superfícies de controle de uma grande aeronave a jato Os ailerons externos consistem de uma são diferencial age nos painéis de balancea-longarina de nariz e de nervuras, recobertas mento, numa direção que ajuda o movimentocom painéis de colmeia de alumínio. Uma do- do aileron. Toda a força dos painéis de balan-bradiça contínua presa à borda dianteira do ceamento não é requerida para pequenos ângu-nariz é encaixada de forma a coincidir com a los de movimento dos ailerons, visto que o es-bainha de um selo de tecido. forço necessário para girar os controles é pe- Os ailerons externos estão localizados queno. Uma sangria de ar controlada é progres-no bordo de ataque da seção externa da asa. Os sivamente reduzida à medida que o ângulo desuportes da dobradiça estendem-se a partir da atuação dos ailerons é reduzido. Essa ação au-parte traseira da asa e são fixados à dobradiça menta a pressão diferencial de ar sobre os pai-do aileron, para suportá-lo. O nariz do aileron néis de balanceamento à medida que os aile-estende-se para uma câmara de balanceamento rons se afastam da posição neutra. A cargana asa e é fixado aos painéis de balanceamento. crescente nos painéis de balanceamento contra- Os painéis de balanceamento do aileron ria a carga crescente nos ailerons.(fig. 1-35) reduzem a força necessária para po-sicionar e manter os ailerons em uma determi-nada posição. Os painéis de balanceamento po-dem ser feitos de revestimento em colmeia dealumínio com estrutura de alumínio, ou com re-vestimento de alumínio e reforçadores. A aber-tura entre o bordo de ataque do aileron e a es-trutura da asa, gera um fluxo de ar controlado,necessário ao funcionamento dos painéis de ba-lanceamento. Selos fixos aos painéis controlam Figura 1-35 Balanceamento do aileron.a fuga do ar. A força do ar que atua nos painéis de Superfícies auxiliares das asasbalanceamento (fig. 1-35) dependerá da posi-ção do aileron. Quando os ailerons são movidos Os ailerons são as superfícies primáriasdurante o vôo, cria-se uma pressão diferencial de vôo das asas. As superfícies auxiliares in-sobre os painéis de balanceamento. Essa pres- cluem os flapes de bordo de fuga, os flapes de 1-19
  20. 20. bordo de ataque, os freios de velocidade, os bordo de ataque é empurrado para trás por pa-“spoilers” e os “slats” de bordo de ataque. O rafusos sem-fim.número e o tipo de superfícies auxiliares emuma aeronave variam muito, dependendo dotipo e tamanho da aeronave. Os flapes de asa são usados para daruma sustentação extra à aeronave. Eles reduzem a velocidade de pouso,encurtando assim a distância de pouso, parafacilitar o pouso em áreas pequenas ou obstruí-das, pois permite que o ângulo de planeio sejaaumentado sem aumentar muito a velocidadede aproximação. Além disso, o uso dos flapes durante adecolagem reduz a corrida de decolagem. A maioria dos flapes são conectados àspartes mais baixas do bordo de fuga da asa, en-tre os ailerons e a fuselagem. Os flapes de bor-do de ataque também são usados, principal-mente em grandes aeronaves que voam a altavelocidade. Quando eles estão recolhidos, eles seencaixam nas asas e servem como parte do Figura 1-36 Flapes das asas.bordo de fuga da asa. Quando eles estão baixados ou estendi- Essa atuação provoca um efeito normal do fla-dos, pivoteiam nos pontos de articulação e for- pe e, ao mesmo tempo, aumenta a área alar.mam um ângulo de aproximadamente 45º ou A fig. 1-37 mostra um exemplo de flape50º com a corda aerodinâmica da asa. Isso au- deslizante, com três fendas, usado em algumasmenta a cambra da asa e muda o fluxo de ar aeronaves de grande porte a jato. Esse tipo geragerando maior sustentação. grande sustentação, tanto na decolagem como Alguns tipos comuns de flapes são mos- no pouso. Cada flape consiste de um flapetrados na figura 1-36. dianteiro, um flape central e um traseiro. O O flape simples (figura 1-36A) forma o comprimento da corda de cada flape sebordo de fuga da asa quando recolhido. Ele expande à medida que este é estendido,possui tanto a superfície superior como a infe- aumentando em muito a sua área. As fendasrior do bordo de fuga da asa. entre os flapes evitam o descolamento do fluxo O flape vertical simples (fig. 1-36B) fi- de ar sobre a área.ca normalmente alinhado com a cambra inferi-or da asa. Ele assemelha-se ao flape simples, ex-ceto pelo fato de que a cambra superior da asaestende-se até o bordo de fuga do flape e não semove. Geralmente esse tipo de flape não passade uma chapa de metal presa por uma grandedobradiça. As aeronaves que requerem uma áreaalar extra para ajudar na sustentação, geralmen- Figura 1-37 Flape deslizante com três fendas.te utilizam flapes deslizantes ou "Fowler" (fi-gura 1-36C). O flape de bordo de ataque (fig. 1-38) é Esse sistema, tal como no flape ventral, semelhante em operação ao flape simples; ouguarda o flape alinhado com a cambra inferior seja, ele é articulado pelo lado inferior, e quan-da asa. Mas ao invés do flape simplesmente do atuado, o bordo de ataque da asa estende-secair preso por um ponto de articulação, seu para baixo para aumentar a cambra da asa. Os 1-20
  21. 21. flapes de bordo de ataque são utilizados em .Na fuselagem eles são pequenos pai-conjunto com outros tipos. néis que podem ser estendidos no fluxo de ar suave para gerar turbulência e arrasto. Nas asas, os freios podem ser canais de múltiplas seções que se estendem sobre e sob a superfície das asas para romper o fluxo suave do ar.Figura 1-38 Seção em corte de um flape de Geralmente os freios de velocidade são bordo de ataque. controlados por interruptores elétricos e atua- dos por pressão hidráulica. A fig. 1-34 mostra a localização dos Outro tipo de freio aerodinâmico é umaflapes de bordo de ataque em uma aeronave combinação de “spoiler” e freio de velocidade.multimotora de grande porte a jato. Os três Uma combinação típica consiste de “spoilers”flapes do tipo "KRUGER" estão instalados em localizados na superfície superior das asas àcada uma das asas. Eles são peças de magnésio frente dos ailerons.fundidas e torneadas com nervuras e re- Quando o operador quer operar tanto osforçadores integrais. A armação de magnésio freios de velocidade como os “spoilers”, elefundido de cada um é o principal componente pode diminuir a velocidade de vôo e tambémestrutural, e consiste de uma seção reta oca, manter o controle lateral.chamada de tubo de torque que estende-se a Os “spoilers” são superfícies auxiliarespartir da seção reta na extremidade dianteira. de controle de vôo, montados na superfície Cada flape de bordo de ataque possui superior de cada asa, e operam em conjuntotrês dobradiças tipo cotovelo (pescoço-de- com os ailerons, no controle lateral.ganso), presas a encaixes na parte fixa do bordo A maioria dos sistemas de “spoilers”de ataque da asa, e há também uma carenagem também pode ser estendido simetricamentepara as articulações instalada no bordo de fuga para servir como freio de velocidade. Outrosde cada flape. A fig. 1-39 mostra um típico sistemas contêm “spoilers” de vôo e de soloflape de bordo de ataque, recolhido com uma separadamente.representação da posição estendida. A maioria dos ”spoilers” consiste de es- Os freios de velocidade, algumas vezes truturas de colmeia coladas em um revestimen-chamados flapes de mergulho, ou freios de to de alumínio.mergulho servem para reduzir a velocidade de São fixados às asas através de encaixesuma aeronave em vôo. articulados que são colados aos painéis de Esses freios são usados durante descidas “spoiler”.íngremes ou durante a aproximação da pistapara o pouso. Eles são fabricados em diferentes Compensadoresformas, e sua localização depende do desenhoda aeronave e da finalidade dos freios. Um dos mais simples e importantes dis- Os painéis do freio podem localizar-se positivos aauxiliadores do piloto de uma aero-em certas partes da fuselagem ou sobre a su- nave é o compensador montado nas superfíciesperfície das asas. de comando. Apesar do compensador não tomar o lugar da superfície de comando, ele é fixado a uma superfície de controle móvel e facilita seu movimento ou o seu balanceamento. Todas as aeronaves, com exceção de algumas muito leves, são equipadas com com- pensadores que podem ser operados da cabine de comando. Os compensadores de algumas aerona- ves são ajustáveis apenas no solo. A fig. 1-40 mostra a localização de um Figura 1-39 Flape de bordo de ataque. típico compensador de leme. 1-21
  22. 22. mentos de uma unidade estrutural podem vari- ar, dependendo da carga e dos estresses impos- tos dentro e através de toda a estrutura. Para suavizar o fluxo de ar sobre os ângulos formados pelas asas e outras unidades estrutu- rais com a fuselagem, utilizam-se painéis es- tampados ou arredondados. Estes painéis ou revestimentos são chamados de carenagens. As carenagens são muitas vezes chamadas de aca- bamento. Algumas carenagens são removíveis para dar acesso aos componentes da aeronave, enquanto outras são rebitadas à estrutura da aeronave. PORTAS E JANELAS DE ACESSO E INS-Figura 1-40 Localização típica do compensa- PEÇÃO dor de controle do leme de dire- ção. As portas de acesso permitem a entrada ou saída normal ou em emergência em umaTREM DE POUSO aeronave. Elas também dão acesso aos pontos de lubrificação, abastecimento e dreno da aero- O trem de pouso é o conjunto que su- nave. As janelas de inspeção dão acesso a par-porta o peso da aeronave no solo e durante o tes particulares de uma aeronave durante suapouso. Ele possui amortecedores para absorver inspeção ou manutenção. Podem ser presas poros impactos do pouso e do táxi. Através de um dobradiças ou totalmente romovíveis. Elas sãomecanismo de retração, o trem de pouso fixa-se mantidas na posição fechada através de garras eà estrutura da aeronave e permite ao trem es- travas, parafusos, dispositivos de soltura rápidatender e retrair. A arranjo do trem de pouso ou presilhas. As janelas de acesso removíveisgeralmente tem uma roda de bequilha ou de na- geralmente possuem um número que também ériz. pintado no compartimento que ela fecha; outras Os arranjos com trem de nariz geral- têm impresso o nome do compartimento res-mente são equipados com controle direcional, e pectivo.possuem algum tipo de proteção na cauda, co-mo um patim ou um amortecedor de impacto ESTRUTURAS DE HELICÓPTERO(bumper). Através de rodas e pneus (ou esquis), o Tal como as fuselagens das aeronavestrem de pouso forma um apoio estável com o de asa fixa, as fuselagens de helicópteros po-solo durante o pouso e o táxi. Os freios instala- dem ser formadas por uma treliça de tubos sol-dos no trem de pouso permitem que a aeronave dados ou alguma forma de construção monoco-seja desacelerada ou parada durante a movi- que.mentação no solo. Apesar de suas configurações de fusela- gem variarem muito, a maioria das fuselagensREVESTIMENTO E CARENAGENS de helicóptero utilizam membros estruturais semelhantes aos utilizados nas aeronaves de Quem dá o acabamento liso à aeronave asas fixas.é o revestimento. Ele cobre a fuselagem, as Por exemplo, a maioria dos helicópterosasas, a empenagem, as naceles e os comparti- possuem membros verticais como as paredes,mentos. falsas nervuras, anéis e cavernas. Eles também O material geralmente usado no reves- possuem membros longitudinais como vigas detimento de aeronaves é a chapa de liga de alu- reforço e longarinas.mínio, com tratamento anti-corrosivo. Em Além disso, as placas de reforço, juntasquantidade limitada usa-se também o magnésio e o revestimento, ajudam a manter os outrose o aço inoxidável. As espessuras dos revesti- membros estruturais unidos. 1-22
  23. 23. As seções básicas de fuselagem e cone Como mostrado na fig. 1-42, a seçãode cauda de um helicóptero típico são estrutu- traseira de um helicóptero típico, monomotor,ras convencionais, metálicas e rebitadas incor- consiste de um cone de cauda, a barbatanaporando paredes de liga de alumínio, vigas, ca- (FIN), alojamento da caixa de 45º, o pilone donais e reforçadores. rotor de cauda, e a carenagem do fim da cauda. Os painéis de revestimento que sofrem O cone de cauda é parafusado à traseiraestresse podem ser lisos ou possuir rebordos. da seção dianteira e suporta o rotor de cauda, osA parede de fogo e o compartimento do motor eixos de acionamento do rotor de cauda, os es-são geralmente de aço inoxidável. O cone de tabilizadores, a caixa de 45º e o pilone do rotorcauda é geralmente semi-monocoque com pa- de cauda. O cone de cauda é de liga de magné-redes modeladas em alumínio, com longarinas sio e liga de alumínio.extrudadas e painéis de revestimento, ou de tu- A caixa de 45º é parafusada ao fim dobos de aço soldados. cone de cauda. Os componentes estruturais maiores de Os estabilizadores de compensação es-um tipo de helicóptero são mostrados na figura tendem-se em ambos os lados do cone de cauda1-41. à frente da caixa de 45º. Os membros da cauda de um helicópte- Os membros estruturais do helicópteroro variam muito, dependendo do tipo e do dese- são para resistir a um determinado estresse. Umnho. Neste caso, o estabilizador está montado único membro da estrutura de um helicópteroem um pilone. pode estar sujeito a uma combinação de estres- Em outros casos, o estabilizador pode ses.estar montado no cone de cauda do helicóptero Na maioria dos casos é preferível que osou na fuselagem. Em ambos os casos, tanto o membros estruturais suportem esforços em suaspilone como o estabilizador contém membros extremidades que em suas laterais; ou seja, queestruturais de liga de alumínio com revestimen- seja submetido a tensão ou compressão ao in-to de liga de magnésio. vés de flexão. Os tipos de membros estruturais usados, Os membros são geralmente combina-contudo, variam muito. Um pilone geralmente dos a uma treliça que suporta as cargas finais.possui paredes, falsas nervuras, cavernas, vigas Em uma estrutura típica “Pratt”, os membrosde reforço e vigas, fazendo-o uma mistura de longitudinais e verticais são tubos ou hastesmembros estruturais de asa e de fuselagem. O capazes de suportar cargas de compressão.estabilizador geralmente é construído como Os membros não-estruturais queuma asa, com nervuras e longarinas. não são removíveis do helicóptero geralmente Em um helicóptero típico, a cauda, a fu- são fixados por rebitagem ou por soldagem aselagem, e o cone de cauda são construídos em ponto.revestimento metálico trabalhante e membros A rebitagem é o método mais comummetálicos de reforço. A cabine do helicóptero é para a fixação de chapas de liga de alumínio.normalmente de “plexiglass”, suportado por As partes que podem ser removidas da estrutu-tubos de alumínio em alguns modelos. ra do helicóptero são geralmente parafusadas. A figura 1-42 mostra um grande heli- Usam-se materiais transparentes para oscóptero monomotor. Ele é totalmente metálico pára-brisas e janelas e, às vezes, para cobrire é basicamente composto de duas seções partes que requeiram uma inspeção visual fre-maiores, a cabine e o cone de cauda. qüente. A seção da cabine é também dividida Peças de plástico transparente e vidroentre o compartimento de passageiros e o com- laminado são os materiais mais comumentepartimento de carga, são nesses compartimen- usados.tos que são transportados tripulação, passagei- Alguns fabricantes de helicópteros utili-ros, carga, tanque de combustível e óleo, con- zam fibra-de-vidro como um substituto levetroles e grupo motopropulsor. para certas partes metálicas, uma vez que a Em helicópteros multi-motores, os mo- fibra-de-vidro é de fácil manuseio, possui umtores são geralmente montados em naceles dife- alto índice resistência-peso, e resiste ao mofo, àrentes. corrosão e ao apodrecimento por fungos. 1-23
  24. 24. Figura 1-41 Componentes estruturais de um helicóptero típico.Figura 1-42 Localização dos componentes principais de um helicóptero. 1-24

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