Início > Aviação > Princípios da aviação

Princípios da aviação

Após um longo período de inatividade, vou recomeçar a escrever no Code Wars,  dessa vez sobre assuntos um pouco mais diferentes, que puxam mais para engenharia. Leiam o artigo, me digam se gostaram e me digam que conteúdos gostariam de ver no site, por favor!

Concorde

PRINCÍPIOS DA AVIAÇÃO

A Sustentação

A sustentação é, resumidamente, o que faz o avião levantar vôo e permanecer no ar. A sustentação é formada por uma diferença de pressão entre a parte inferior e a parte superior das asas, mas não entre em pânico! O conceito é bem simples. O fluxo de ar que passa pelas asas é “cortado em dois” ao atravessá-las. Uma parte do fluxo de ar passa por baixo das asas e força a parte inferior das asas para cima, criando uma grande pressão nessa parte, que tende a levantar a asa. Quanto mais reta e uniforme for a parte inferior das asas de um avião, mais pressão será gerada pelo ar que por ali passa, aumentando a sustentação.

Mas só a pressão gerada pelo fluxo de ar inferior não é o suficiente para fazer o avião voar. O fluxo de ar que passa pela parte superior da asa não pode exercer muita pressão sobre a asa, porque, ao contrário do fluxo de ar inferior, a pressão gerada pelo ar que passa por cima da asa não empurra o avião para cima, e sim para baixo. Isso foi resolvido pelo acréscimo de uma curva na asa. Essa curva funciona porque as duas correntes de ar sempre voltam a se unir após passarem pela asa. Assim, a corrente inferior precisa percorrer uma distância menor que a corrente superior e, consequentemente, tem uma velocidade menor, o que lhe permite exercer mais pressão, enquanto a corrente superior tem uma velocidade maior e exerce uma pressão menor. O princípio de que uma corrente de ar a velocidades maiores exerce menos pressão do que uma corrente de ar a uma velocidade menor se chama Princípio de Bernoulli.  A explicação pode ser meio complicada para pessoas que não tem conhecimento avançado em física, mas é basicamente isso: Quando o ar  começa a se mover, os átomos presentes no ar tem uma determinada velocidade. Quando o ar se move lentamente, parte dessa velocidade é utilizada para “acompanhar o grupo de átomos”, por assim dizer, e o resto é desperdiçado em movimentos desordenados que acabam em colisões com outros átomos, o que cria pressão na superfície em que o ar se move. Mas quando o ar está a uma alta velocidade, a maior parte da velocidade de cada átomo é utilizada para “acompanhar o grupo”, diminuindo as colisões e a pressão gerada. Poderíamos dizer que em um movimento de alta velocidade os átomos não tem tempo para colidirem uns com os outros. Se você quiser saber mais, recomendo essa página: http://home.earthlink.net/~mmc1919/venturi.html

A PERDA DE SUSTENTAÇÃO E OS FLAPS

Os aviões precisam adquirir uma velocidade muito alta para que a sustentação seja a suficiente para fazê-lo levantar voo. Por isso é que os aviões sempre precisam percorrer uma longa distância antes de decolar. Você já notou que toda vez que um avião decola ou aterrissa uma estrutura da asa se abaixa? Esses são os flaps. A função dos flaps é aumentar ou diminuir a sustentação, precisando ser utilizados na decolagem, aterrissagem e em manobras para desviar o avião. Seu papel na decolagem e aterrissagem é simples. Os flaps abaixam, aumentando a sustentação, o que permite que o avião mantenha a sustentação a velocidades mais baixas, podendo decolar e aterrissar a uma velocidade menor do que a que seria necessária sem os flaps. Quando o avião é desviado para uma certa trajetória, o flap da asa que está na direção à qual se pretende desviar levanta, diminuindo a sustentação dessa asa, enquanto o flap da asa na direção oposta abaixa, aumentando a sustentação. Durante essa operação, o avião fica inclinado e tende a se desviar para o lado da asa em que o flap está levantado.

Giro para esquerda(esquerda do avião!!!!)

O EMPUXO

A sustentação só tem um efeito considerável no avião a uma determinada velocidade. Por isso é que todos os aviões(exceto alguns modernos aviões militares que tem sistema de decolagem e aterrissagem vertical) precisam percorrer longas distâncias e atingir certa velocidade para levantar voo. Nos aviões que utilizam hélices ou turbinas, essa velocidade é adquirida pela ação de uma força chamada empuxo. O empuxo pode ser entendido desse jeito: Ao girarem, as turbinas “puxam” o ar para trás. Segundo Isaac Newton, “toda ação produz uma reação no sentido contrário”. Portanto, a ação de “puxar” o ar para trás produz uma reação no sentido contrário, sendo o resultado disso o empuxo, que empurra o avião para frente. A ação de “puxar” o ar para trás é chamada de Arrasto, sendo esta uma força oposta ao empuxo.

A FORMA AERODINÂMICA

Por último, e talvez o conceito mais fácil de se entender, é o design aerodinâmico do avião. Não é por acaso que todos os aviões comerciais, jatos privados e a maioria dos aviões militares possuem um formato parecido, com o tronco do avião arredondado, parecendo uma espécie de pílula. Essa forma é crucial para a aerodinâmica do avião, já que é responsável por desviar o ar do corpo do avião gerando a menor resistência e atrito possíveis. A velocidade máxima de um avião também está intimamente ligada com sua forma aerodinâmica. Se o design aerodinâmico é ruim, a resistência do ar será maior, e essa resistência é multiplicada por 4 toda vez que a velocidade dobra, retardando o avião. Isso significa que se o design aerodinâmico não for bom, a potência do motor e das turbinas não importa, porque a resistência do ar sempre irá impor uma barreira para o aumento da velocidade do avião.

Um bom design aerodinâmico

Um bom design aerodinâmico

  1. Nenhum comentário ainda.
  1. No trackbacks yet.

Deixe uma resposta

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s

%d blogueiros gostam disto: