Apenas o simples fato de que uma aeronave pode decolar e permanecer no ar é um milagre da engenharia que geralmente consideramos garantido. Embora as partes fixas da fuselagem, asas e estabilizadores sejam essenciais, a verdadeira sutileza na manobra de um jato vem das partes dinâmicas anexadas a eles - as superfícies de controle de vôo. Vamos dar uma olhada no que são e como funcionam.
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| Como funcionam as superfícies de controle dinâmico de uma aeronave? (Foto: Getty Images) |
Superfícies primárias e secundárias
As superfícies de controle são todas as partes dinâmicas em uma aeronave que podem ser manipuladas para dirigir o avião durante o voo. Eles são divididos em superfícies de controle primárias e secundárias. Os principais em uma aeronave de asa fixa incluem os ailerons, elevadores e leme. Estes são responsáveis por dirigir a aeronave.
Uma aeronave em voo pode girar em três dimensões - horizontal ou guinada, vertical ou inclinação e longitudinal ou roll. As superfícies de controle primárias produzem torque, que varia a distribuição da força aerodinâmica ao redor do avião.
As superfícies de controle secundárias incluem spoilers, flaps, slats e freios a ar. Isso modifica a aerodinâmica geral do avião, aumentando ou reduzindo a sustentação ou resistência gerada pelas asas.
Todas as superfícies atuam juntas para equilibrar as forças aerodinâmicas que impactam uma aeronave e para mover o avião em diferentes eixos em relação ao seu centro de gravidade.
Os elevadores
Os elevadores levantam e abaixam a aeronave, movendo o avião em seu eixo transversal, produzindo inclinação. A maioria das aeronaves possui dois elevadores. Eles são colocados na borda de fuga em cada metade do estabilizador horizontal fixo.
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| Os elevadores são montados nos estabilizadores horizontais fixos (Foto: Jake Hardiman/Simple Flying) |
A entrada manual ou do piloto automático move os elevadores para cima ou para baixo conforme necessário por um movimento para frente ou para trás da coluna de controle ou da alavanca de controle.
Se for movido para frente, o profundor desvia para baixo, o que gera um aumento na sustentação da superfície da cauda. Isso, por sua vez, faz com que o nariz do avião gire ao longo do eixo vertical e vire para baixo. O oposto é verdadeiro quando o painel de controle é puxado para trás.
O leme
O leme move a aeronave em seu eixo horizontal, produzindo guinada. Assenta no estabilizador vertical ou na barbatana caudal. Não é usado para dirigir a aeronave diretamente, como o próprio nome pode fazer crer. Em vez disso, é usado para neutralizar a guinada adversa produzida ao virar a aeronave ou para neutralizar uma falha de motor em quatro jatos.
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| O leme é articulado à barbatana de cauda fixa da aeronave (Foto: Getty Images) |
Ele também é usado para 'escorregar' e direcionar a trajetória do avião antes de pousar durante uma aproximação com forte vento cruzado. O leme é geralmente controlado pelos pedais esquerdo e direito do leme na cabine.
Os ailerons
Os ailerons, que em francês significa 'asas pequenas', são usados para inclinar o avião de um lado para o outro, movendo-o ao longo de seu eixo longitudinal, produzindo roll. Eles são fixados nas bordas externas das asas da aeronave e se movem em direções opostas uma da outra para ajustar a posição do avião.
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| Os ailerons estão localizados nas bordas externas das asas da aeronave e funcionam em oposição um ao outro (Foto: Jake Hardiman/Simple Flying) |
Quando o dispositivo de controle da cabine de comando é movido ou girado, um aileron desvia para cima e o outro para baixo. Isso faz com que uma asa gere mais sustentação do que a outra, o que faz o avião rolar e facilita uma curva na trajetória de vôo, ou o que é conhecido como 'curva inclinada'. A aeronave continuará a girar até que um movimento oposto retorne o plano ao longo do eixo longitudinal.
Flaps
Os flaps lembram os ailerons, mas ficam mais próximos da fuselagem. Eles mudam o formato da asa da aeronave e são utilizados para gerar mais sustentação e aumentar o arrasto, dependendo de seu ângulo. Sua configuração é geralmente entre cinco e quinze graus, dependendo da aeronave.
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| Os flaps são usados para alterar a forma da asa para manipular o arrasto ou a sustentação (Foto: Getty Images) |
Os flaps da borda final se estendem e se movem para baixo na parte de trás da asa. Os flaps de ponta se movem para fora e para frente na frente da asa. No entanto, as abas da borda dianteira e as venezianas não são controladas individualmente, mas respondem ao movimento das abas da borda traseira.
Slats e slots
As ripas de ponta se estendem da superfície da frente da asa usando pressão hidráulica. Ao todo, eles podem alterar a forma e o tamanho da asa de maneira bastante significativa. Isso permite que os pilotos adaptem a quantidade de arrasto e sustentação necessária para os procedimentos de decolagem e pouso.
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| Os espaços entre os flaps são chamados de ranhuras, que permitem mais fluxo de ar para o topo da superfície extra da asa (Foto: Getty Images) |
Os slots são aberturas entre os diferentes segmentos das abas. Eles são recursos aerodinâmicos que permitem que o ar flua de debaixo da asa para sua superfície superior. Quanto maior a superfície dos flaps da borda de fuga implantados, mais slots são necessários.
Spoilers e freios a ar
Spoilers e freios a ar são usados para reduzir a sustentação e desacelerar a aeronave. Eles são usados na aproximação e após o pouso. Spoilers são pequenos painéis articulados na superfície superior da asa e diminuem a sustentação interrompendo o fluxo de ar.
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| Spoilers são usados para interromper o fluxo de ar sobre a asa, aumentando o arrasto (Foto: Olga Ernst via Wikimedia Commons) |
Embora os spoilers possam atuar como freios, os freios a ar adequados se estendem da superfície para a corrente de ar para reduzir a velocidade da aeronave. Na maioria das vezes, eles são implantados simetricamente em cada lado.
Circuito hidráulico
As aeronaves a jato contam com sistemas hidráulicos para manipular as superfícies de controle. Um circuito mecânico liga o controle da cabine ao circuito hidráulico que controla as superfícies dinâmicas do avião. Isso tem bombas hidráulicas, reservatórios, filtros, tubos, válvulas e atuadores. Esse sistema significa que a forma como uma aeronave responde é determinada pela economia, e não pela força física do piloto.
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