sexta-feira, 23 de fevereiro de 2018

Entenda como funciona o avião moderno

Alberto José

Apesar do que dizem os norte-americanos, que atribuem a invenção do avião aos Irmãos Wright o voo do mais-pesado-que-o-ar é uma realização do brasileiro Alberto Santos Dumont.


O avião consegue voar porque a asa é construída em formato aerodinâmico e, quando o motor empurra o avião para a frente, um fluxo de ar passa por cima da asa em grande velocidade e cria a turbulência que anula a pressão que empurra a asa para baixo; no mesmo instante, outro fluxo de ar com a mesma velocidade passa pela parte inferior da asa e cria um impulso de baixo para cima fazendo o avião voar.

Graças à moderna tecnologia os motores, isto é, as turbinas a jato são muito mais potentes, seguras e confiáveis do que os motores que eram utilizados até 1960 na aviação comercial; os motores foram mecanismos complexos que atingiram o limite da potência em relação à resistência do material. As turbinas modernas, construídas com ligas especiais e cerâmicas, funcionam pela rotação dos seus componentes, o que aumenta o tempo de vida útil e a sua confiabilidade.

As milhares de peças de um avião são catalogadas em computadores que registram a vida útil de cada unidade, determinando o momento da sua substituição obedecendo a tabelas de revisões obrigatórias para que o avião possa receber a licença para voar.    

Os aviões das rotas internacionais decolam com peso de mais de duzentas toneladas e com mais de oitenta mil litros de combustível (querosene), que durante a viagem vão sendo consumidos, deixando o avião bem mais leve no momento do pouso.   O maior avião comercial do mundo, o francês Airbus 380 custa o preço base de U$ 432 milhões, pesa vazio duzentas e setenta e sete toneladas e carrega ainda duzentas e sessenta e uma toneladas de querosene!

A aviação comercial prioriza os voos noturnos porque à noite, a baixa temperatura permite abastecer um volume maior de combustível.  Outro motivo conveniente, é que o passageiro pode descansar e acordar bem-disposto para cumprir a sua programação no destino.

A decolagem e o pouso são os momentos de máxima atenção dentro da cabine de pilotagem. Exceto em casos de comprovada emergência, nenhum tripulante pode entrar ou telefonar para a cabine de comando, pois a importante sequência de verificação do funcionamento dos instrumentos de voo não deve ser interrompida.

Enquanto o avião está estacionado e com os motores desligados, o ar condicionado, a iluminação e os sistemas elétricos são alimentados pelo APU (auxiliary power unit), que é uma turbina menor, localizada dentro do avião a qual aciona um gerador elétrico.

Enquanto o avião está estacionado, o Comandante e o segundo piloto usam tabelas e manuais para inserir dados no computador e ajustar os instrumentos. Esse procedimento é repetido antes, após a decolagem e antes e depois do pouso.

Após completar o ajuste e o teste dos instrumentos, o Comandante solicita autorização ao controle do aeroporto para taxiar (movimentar o avião).  Ao receber a autorização, ele pede que um rebocador do aeroporto (pushback) empurre o avião até uma área livre onde vai ligar e acelerar os motores conduzindo o avião para o início da pista a fim de aguardar a autorização do mesmo controle para iniciar a decolagem.

Enquanto espera a autorização, ele movimenta as superfícies (controles de voo) para ver se estão se movendo livremente e verifica o ajuste dos três limites de velocidade: V1 (velocidade limite para parar o avião em caso de emergência; V2 (velocidade máxima, mais de 200 KPH; e VR (velocidade para elevar o nariz do avião), que serão observados durante a decolagem.

O avião decola e inicia a subida em direção a uma aerovia (espécie de largas avenidas numeradas por altitude e sentido de tráfego) reservada exclusivamente para o voo que acabou de decolar.

Nessas aerovias não há esquinas ou cruzamentos e, por segurança, a distância de separação entre aviões é muito grande. Após a subida, o Comandante estabiliza o avião para voar em nível de voo (altitude) autorizado e na velocidade determinada pelo controle do espaço aéreo.

A seguir, o Comandante liga o Piloto Automático que vai manter o avião voando no rumo, na velocidade de cruzeiro (velocidade que consome menos combustível) e no nível de voo programado.  A velocidade selecionada pelo Comandante pode ser medida em Mach, onde Mach 0,85 corresponde a cerca de 850 KPH.

Durante os voos ocorrem “turbulências”, que são correntes de ar ao longo da rota, que sobem ou descem fazendo o avião balançar; são mais intensas sobre montanhas ou grandes massas de água.

Nas grandes altitudes os ventos podem retardar o voo (vento de proa) ou adiantar, reduzindo o tempo de voo (vento de cauda).  As empresas planejam o voo procurando evitar ventos de proa e aproveitar os ventos de cauda.

Por meio do transmissor chamado “transponder” o avião transmite automaticamente a posição em voo, altitude e a sua velocidade para todos os controladores em terra.

Periodicamente o piloto entra em contato com os controladores ao longo da rota para confirmar o rumo, o nível de voo, a velocidade e as condições meteorológicas.

Devido a altitude a cabine é pressurizada e válvulas especiais controlam a renovação do ar e mantêm a temperatura agradável.

O avião dispõe de máscara de oxigênio sobre cada assento para ser usada no caso de uma súbita despressurização da cabine; há também coletes sob cada assento e barcos salva-vidas para serem usados em qualquer emergência no mar.

Em cada porta principal há uma escorregadeira-barco que, ao ser aberta a porta na emergência, a escorregadeira é ejetada e inflada automaticamente para uso na água ou em terra firme.

Todo tripulante é treinado para prestar primeiros-socorros e atuar em qualquer emergência. O comissário ou a comissária que lhe serve um suco ou a refeição durante o voo tranquilo é, na verdade, um “agente de segurança” intensamente treinado para agir em qualquer emergência a bordo.
  
O funcionamento do avião é monitorado pelo computador que gerencia o voo, a potência das turbinas e o consumo de combustível, seleciona ainda as referências eletrônicas para direcionar o avião e, se detectar algum mau funcionamento, informa ao piloto a solução possível e, automaticamente, manda para a empresa e para o fabricante um relatório sobre o defeito detectado.   Outro instrumento muito importante é o RADAR que mostra as condições da rota com muita antecedência, o que permite desviar de uma tempestade.

Por uma questão que a Física explica raios e relâmpagos não causam danos ao avião.

Ao chegar ao destino, o piloto entra em contato com os controladores locais para saber as condições para o pouso, prepara os mapas (cartas) da aproximação, da descida e programa os computadores que irão configurar os parâmetros do avião de acordo com o peso, as velocidades e o vento na pista e determinar os procedimentos de orientação eletrônica para se aproximar e pousar na pista indicada.

Novamente, o acesso à cabine de pilotagem é bloqueado e uma nova checagem de tabelas, instrumentos e sistemas é iniciada.

Eventualmente, se houver algum problema na pista ou se algum instrumento do avião indicar uma anomalia o Comandante poderá avisar ao controle local que irá fazer uma “arremetida”, ou seja, irá sobrevoar a pista e fazer um novo procedimento de aproximação.

Em algumas pistas devidamente equipadas, alguns aviões modernos podem fazer um pouso de modo totalmente automático.

Se for necessário esperar para pousar ou tiver que seguir para outro aeroporto, o avião tem reserva de combustível suficiente para executar esse procedimento.

Quando as rodas tocam a pista os motores são acelerados com os reversos (dispositivo que inverte o fluxo das turbinas) acionados para auxiliar a frenagem do avião usando a força do fluxo das turbinas.

Após o avião reduzir a velocidade, as tabelas de checagem dos instrumentos e sistemas serão conferidas até que o avião pare no “slot” (na vaga determinada) e as turbinas sejam desligadas. Normalmente, só a turbina auxiliar (APU) permanecerá ligada para manter a iluminação e o ar condicionado funcionando. 
Título, Imagem (DC-10) e Texto: Alberto José, ex-Comissário da Varig (1966 a 1994). 22-2-2018

12 comentários:

  1. Dois comentários:
    1 - Eu tive um RADOME perfurado, um radar queimado e uma mossa com furo no bordo de ataque da asa causado por raios, todos no 707 na intertropical entre Recife e Fernando de Noronha.
    Aqui alguns acidente com raios:
    https://www.monolitonimbus.com.br/acidentes-aereos-com-raios/

    Santos Dumont pai da aviação é uma lenda brasileira, infelizmente os Irmãos Wright já tinham feito mais de 30 voos antes do 14-bis. Além do mais o 14-bis não possuía ailerões e não fazia curvas. Apenas se locomovia no ar em linha reta.
    Temos essa ignóbil mania de grandeza.

    Algumas invenções brasileiras que ninguém comenta e são verdadeiras:
    1- câmbio automático José Araripe
    2- Rádio Pe. Landel de Moura
    3- Abreugrafia Manoel de Abreu
    4- BINA Nélio Nicolai
    5- Balão de ar quente Bartolomeu de Gusmão
    6- Soro antiofídico Vital Brasil
    7- walkman Andreas Pavel A SONY levou anos para reconhecer o stereobelt, perdeu na Justiça.

    FUI...

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    1. Bartolomeu de Gusmão era português nascido no Principado do Brasil, Portugal.

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    2. Prezado aeronauta, os irmãos Wright deram origem ao sistema de lançamento nos porta-aviões, pois eles sempre voaram lançados
      por uma tosca catapulta. Como esse artigo foi dedicado a uma amiga que tem medo de avião, não seria adequado entrar em detalhes acidentais como pequenos danos por raios. Fui ...

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  2. P.S. O FORMATO DA ASA SER CURVA EM CIMA E RETA NA PARTE DEBAIXO FAZ QUE AS MOLÉCULAS DE AR NA PARTE DE CIMA PASSEM MAIS VELOZES QUE NA PARTE DE BAIXO. ESSE EFEITO FOI DESCOBERTO Giovanni Battista Venturi (1746-1822).
    O efeito Venturi é explicado pelo Princípio de Bernoulli e o princípio de continuidade de massa.
    E aplicado nos túneis de vento das fábricas de aviões, automóveis e edificações super altas para evitar colapsos durante furacões,

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  3. Bartolomeu Lourenço de Gusmão, cientista e inventor luso-brasileiro nascido na capitania de São Vicente, em Santos, no Principado do Brasil ...

    Bartolomeu Lourenço de Gusmão, (Santos, dezembro de 1685[1] — Toledo, 18 de novembro de 1724)

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  4. No início da vida ele não tinha esse nome: no dia 19 de dezembro de 1685, na Igreja Paroquial da Vila de Santos, ele foi batizado pelo Padre Antônio Correa Peres simplesmente como "Bertholameu". Era o quarto filho do português Francisco Lourenço e da brasileira Maria Álvares. BARTOLOMEU DE ERA BRASILEIRO.

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  5. VEJAMOS AS IRONIAS.
    JAMAIS DAMOS VALOR AO QUE É NOSSO.
    Nascer no EM SANTOS, VILA DO PORTO, SÃO VICENTE, PRINCIPADO DO BRASIL, COM PAI PORTUGUÊS E MÃE BRASILEIRA NÃO É SER BRASILEIRO.
    TRISTE...

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  6. ENTENDA COMO FUNCIONA UM AVIÃO MODERNO - EDIÇÃO REVISADA
    Os americanos costumam atribuir a invenção do avião aos Irmãos Wright; na verdade, eles voaram lançados de toscas catapultas. Santos Dumont foi o pioneiro no voo livre dirigido - embora não controlado - do mais-pesado-que-o-ar nos céus de Paris.

    Um avião consegue voar porque a asa, construída em formato aerodinâmico, ao ser empurrada para a frente pelo motor do avião encontra um fluxo de ar que passa por cima da sua superfície em grande velocidade e cria a turbulência que anula a pressão que empurra a asa para baixo; no mesmo instante, outro fluxo de ar com a mesma intensidade, passa pela parte inferior da asa e cria um impulso de baixo para cima fazendo a asa se elevar.

    O avião é composto basicamente pela fuselagem - onde ficam os pilotos, passageiros, asas, rodas, sistemas e a empenagem da cauda, onde estão localizados o estabilizador vertical e duas asas menores que são os estabilizadores horizontais.

    O leme, instalado no estabilizador vertical, é acionado em dois pedais pelo piloto o que faz o avião virar para a direita ou para a esquerda. Os profundores, que fazem o avião subir ou descer, estão localizados nos estabilizadores horizontais e são acionados pelo manche ao ser movido para a frente ou para trás. O manche também pode ser movido para a direita ou para a esquerda acionando um aileron existente em cada asa, o que faz a asa inclinar para a direita ou para a esquerda. Nos aviões modernos o manche, parecido com um volante de carro cortado ao meio, tem sido substituído por um joystick, como o usado nos jogos eletrônicos.

    Cada asa tem ainda, na parte de trás, uma superfície hipersustentadora denominada Flap que permite voar e aterrissar com baixa velocidade. À frente da asa, há outra superfície hipersustentadora, denominada slat que é acionada permitindo o aumento do fluxo de ar para obter maior eficiência na decolagem e na aterrissagem. Sobre as asas existem ainda superfícies denominadas spoilers ou speed brakes que, quando abertas reduzem a velocidade em voo ou a velocidade quando as rodas do avião tocam a pista.

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    1. Graças à moderna tecnologia os motores, isto é, os reatores à jato, atualmente denominados Turbofan são muito mais potentes, seguros e confiáveis do que os motores a pistão utilizados até 1960 na aviação comercial e que eram mecanismos complexos, que atingiram o limite da potência e resistência do material. Os reatores modernos, construídos com ligas especiais e cerâmicas, funcionam pela rotação dos seus componentes (turbinas), o que aumenta o seu tempo de vida útil e confiabilidade. O turbofan tem um compressor na parte dianteira que “injeta” um grande volume de ar no reator, melhorando a potência e diminuindo o consumo de combustível.

      As milhares de peças de um avião são catalogadas em computadores que registram a vida útil de cada unidade, determinando o momento da sua substituição obedecendo à tabelas de revisões obrigatórias para que o avião possa receber a licença para voar. A peça poderá parecer nova mas é trocada por que a vida útil estimada chegou ao fim.

      Os aviões das rotas internacionais decolam com peso de mais de 200 toneladas e com mais de 80.000 litros de combustível QAV (querosene de aviação) que, durante a viagem vão sendo consumidos, deixando o avião bem mais leve no momento do pouso. O maior avião de passageiros em operação, o Airbus 380 que custa o preço base de U$ 432 milhões, pesa vazio 277 toneladas e carrega 261 toneladas de combustível QAV!
      O maior avião do mundo, o Antonov – 225, que custa entre US$ 200 / 250 milhões, pesa 285 toneladas, transporta 250 toneladas de carga, tem 34 computadores para gerenciar as operações, tem 32 rodas e um peso de decolagem de 640 toneladas!

      A aviação comercial prioriza os voos noturnos porque à noite, a baixa temperatura permite abastecer uma carga maior de combustível que é medida em libras ou quilograma. Outro motivo conveniente, é que o passageiro pode descansar e acordar bem disposto para cumprir a sua programação no destino.

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    2. A decolagem e o pouso são os momentos de máxima atenção dentro da cabine de pilotagem. Exceto em casos de comprovada emergência, outro tripulante não pode entrar ou telefonar para a cabine de comando pois a sequência de verificação do funcionamento dos instrumentos de voo não deve ser interrompida.

      Enquanto o avião está estacionado e com os motores desligados, o ar condicionado, a iluminação e os sistemas elétricos são alimentados pelo APU (auxiliary power unit), que é um reator menor, localizado dentro do avião e que aciona o gerador elétrico.

      Durante essa fase, o Comandante e o segundo piloto usam tabelas e manuais para inserir dados no computador e ajustar os instrumentos. Esse procedimento é repetido antes, após a decolagem e antes e depois do pouso.

      Após completar o ajuste e o teste dos instrumentos, o Comandante solicita autorização ao controle do aeroporto para taxiar (movimentar o avião). Ao receber a autorização, ele pede que um rebocador do aeroporto (pushback) empurre o avião até uma área livre onde vai ligar e acelerar os motores conduzindo (taxiando) o avião para a cabeceira da pista onde vai aguardar a autorização do controle para iniciar a decolagem.

      Ao mesmo tempo, no interior da cabine os Comissários de Bordo estarão fazendo a demonstração das saídas, mascaras de oxigênio e coletes salva-vidas.

      Enquanto espera a autorização, ele movimenta as superfícies (controles de voo) para ver se estão se movendo livremente e verifica o ajuste dos três limites de velocidade: V1 (velocidade limite para parar o avião em caso de emergência; V2 (velocidade máxima, mais de 200 KPH; e VR (velocidade para elevar o nariz do avião), que serão observados durante a decolagem.

      Os pneus do avião são equipamentos importantes e muito resistentes. São carcaças de borracha e lona reforçadas com fios de aço. São substituídos entre 60 ou 90 dias e são pressurizados com nitrogênio para evitar a ocorrência de altas temperaturas durante decolagem ou aterrissagem. Aviões tipo Boeing 737 tem o trem de aterrissagem composto por 6 pneus; o maior avião em operação, Antonov 225 tem um conjunto de 32 pneus.

      O avião decola, você ouve o barulho das rodas - trem de aterrissagem - sendo recolhidas e guardadas sob as asas e tem inicio a subida em direção a uma aerovia (espécie de largas avenidas numeradas por altitude e sentido de tráfego) reservada exclusivamente para o voo que acabou de decolar.

      Nessas aerovias não há esquinas ou cruzamentos e, por segurança, a distância de separação entre aviões é muito grande.

      Após a subida, o Comandante estabiliza o avião para voar em nível de voo (altitude) autorizado e na velocidade determinada pelo controle do espaço aéreo.

      A seguir, o Comandante liga o Piloto Automático que vai manter o avião voando no rumo, e no nível autorizado (em velocidade de cruzeiro o Boeing 737-800 consome 2.200 kg. de combustível por hora). A velocidade selecionada pelo Comandante pode ser medida em Mach, onde Mach 0,85 corresponde a cerca de 850 KPH.

      No voo acima de 8 mil metros, com a temperatura negativa de - 40 Centígrados, o avião deixa uma esteira branca chamada “contrails” que é formada pelo ar quente em contato com gotas de água da atmosfera.

      Durante o voo pode ocorrer “turbulência”, que são fortes correntes de ar no sentido vertical que fazem o avião balançar; são mais intensas sobre montanhas ou grandes massas de água.

      Por isso, o passageiro deve usar sempre o cinto de segurança!

      Nas grades altitudes ocorrem os ventos de proa que podem retardar o voo ou ventos de cauda, que podem “empurrar” o avião adiantando a chegada ao destino. As empresas planejam o voo procurando aproveitar os ventos de cauda.

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    3. Por meio do transmissor chamado “transponder” o avião transmite automaticamente a posição em voo, altitude e velocidade para todos os controladores em terra.

      Periodicamente o piloto entra em contato com os controladores ao longo da rota para confirmar o rumo, o nível de voo, a velocidade e as condições meteorológicas.

      Devido a altitude a cabine é pressurizada e válvulas especiais controlam a renovação do ar e mantém a temperatura agradável.

      O avião dispõem de máscaras de oxigênio na cabine de pilotagem e sobre cada assento de passageiro para serem usadas no caso de uma súbita despressurização da cabine; há também coletes sob salva-vidas sob cada assento e barcos para serem usados em emergência no mar.

      Em cada porta principal há uma escorregadeira - barco que, ao ser aberta a porta em emergência, esse equipamento é ejetado e infla automaticamente para uso na água ou em terra firme.

      Em caso de emergência, não infle o colete salva-vidas dentro do avião!

      Todo tripulante é treinado para prestar primeiros-socorros e atuar em qualquer emergência. O comissário ou a comissária que lhe serve um suco ou a refeição durante o voo é, na verdade, um “agente de segurança” intensamente treinado para agir em qualquer emergência à bordo.

      O funcionamento do avião é monitorado por computadores que gerenciam o voo, a potência dos reatores, o consumo de combustível e seleciona ainda as referências eletrônicas para manter o avião na rota e, se detectar algum mau funcionamento, informa ao piloto a solução possível e, automaticamente manda para a empresa e para o fabricante um relatório sobre o defeito detectado e a solução executada. O Antonov 225, maior avião em operação, dispõem de 34 computadores.

      Outro instrumento muito importante é o RADAR que mostra as condições da rota com muita antecedência, o que permite desviar de uma tempestade. Se o RADAR estiver com defeito o avião não é autorizado a decolar.

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    4. Por uma questão que a Física explica raios não causam danos aos passageiros.

      Ao chegar ao destino, o piloto entra em contato com os controladores locais para saber as condições para o pouso, prepara os mapas (cartas) da aproximação, da descida e programa os computadores que irão configurar os parâmetros do avião de acordo com o peso, as velocidades e o vento na pista e determinar os procedimentos de orientação eletrônica para se aproximar e pousar na pista indicada.

      Novamente, o acesso à cabine de pilotagem é bloqueado para qualquer outro tripulante e uma nova checagem de tabelas, instrumentos e sistemas é iniciada.

      Eventualmente, se houver algum problema na pista ou se algum instrumento do avião indicar uma anomalia o Comandante poderá avisar ao controle local que irá fazer uma “arremetida”, ou seja, irá sobrevoar a pista e fazer um novo procedimento de aproximação.

      Em algumas pistas devidamente equipadas, alguns aviões modernos podem fazer um pouso de modo totalmente automático.

      Se for necessário esperar para pousar ou tiver que seguir para outro aeroporto, o avião tem reserva de combustível suficiente para executar esse procedimento.

      Quando as rodas tocam a pista os reatores são acelerados com os reversos (dispositivo que inverte o empuxo dos reatores) acionados para auxiliar a frenagem do avião usando a força dos reatores bem como a resistência oferecida pelos “speed brakes” abertos sobre as asas.

      Após o avião reduzir a velocidade, as tabelas de checagem dos instrumentos e sistemas serão conferidas até que o avião pare no “slot” (na vaga determinada) e os reatores sejam desligados. Normalmente, só o reator auxiliar (APU) permanecerá ligado para manter a iluminação e o ar condicionado funcionando.

      Nos aviões menores (Boeing 737 ou Airbus 319/320, por exemplo), os procedimentos são os mesmos dos acima descritos.

      Alberto José, ex-Comissário da Varig (1966 a 1994)

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