A Aeronave
Aeronave é a designação geral dos aparelhos, artefatos ou máquinas que usam a atmosfera como meio de navegação.
Classificação das aeronaves com base em suas características mecânicas
O Avião
É um veículo que voa graças à força de sustentação obtida pelo efeito dinâmico de suas asas sobre o ar, ou seja, pela ação mútua de forças ente o ar, um fluído compressível, e o avião, um corpo sólido em movimento.
Composição do avião:
- Asas (fixas): geram as forças de sustentação ;
- Superfícies fixas e móveis : conferem estabilidade e controle da aeronave;
- Sistema propulsor: fornece tração ou empuxo necessário ao deslocamento no ar;
- Fuselagem: corpo que liga as estruturalmente as outras partes do avião e abriga a tripulação, carga, passageiros, sistemas de controle, instrumentos e sistemas de trem de pouso.
Noções de mecânica do voo
Um corpo que se movimenta imerso em um fluído ( no caso, o ar, altamente compressível), troca impulso com esse meio. Ou seja, o movimento relativo entre o ar e o corpo, gera forças nesse corpo na mesma medida em que o corpo acelera (impulsiona) a massa de ar no qual está imerso.
O corpo em movimento ou submetido ao escoamento sofre tanto a ação de forças normais á sua superfície, de pressão, bem como forças tangenciais de atrito. A força total resultante depende das características do escoamento, da forma do corpo e da sua posição em relação ao escoamento. Costuma-se dividí-las em dois componentes:
- Sustentação: atua em direção ortogonal à da velocidade. É a força que sustenta o avião em voo, contraindo seu peso.
- Arrasto: atua em direção paralela à velocidade. É uma resistência aerodinâmica que tem que ser vencida pela tração dos motores ou no caso de voo descendente, também pela componente do peso.
Aerofólios
- Partes do avião destinadas a produzir sustentação (mas que geram também arrasto) como asas, estabilizadores, leme, hélices e outras.
- Têm forma achatada, alongada e perfil (secção transversal) típico.
Elementos do aerofólio e seu perfil
*na apostila está explicado cada um dos elementos do aerofólio.
Forças
- Forças normais: de pressão em relação à pressão do escoamento livre.
- Forças tangenciais: de atrit e cisalhamento de camada de ar.
Quantificação das forças atuantes em um aerofólio
- Fórmula
- Elementos da fórmula
- Características obtidas experimentalmente, onde é possível se obter valores aproximados:
- Valores exatos do gráfico:
- Exemplos
O Que Faz um Avião Voar? - http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20031/Andre/
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