Comprimento de pista STT0618 Transporte Aéreo. Lucas Assirati

Comprimento de pista

STT0618 – Transporte Aéreo Lucas Assirati___

Programa - STT0618

•

Histórico – Transporte aéreo

✓

•

Transporte aéreo comercial internacional e nacional

✓

•

Componentes e nomenclaturas – Pesos e dimensões

✓

•

Diagrama carga paga x alcance

✓

Aeronave

Aeronave

Máquina capaz de realizar voos na atmosfera

- Aeróstato

Aeronave

Máquina capaz de realizar voos na atmosfera

Aeronave

Máquina capaz de realizar voos na atmosfera

- Aeróstato (mais leve que o ar, sustentação por empuxo)

- Balão

Aeronave

Máquina capaz de realizar voos na atmosfera

- Aeróstato (mais leve que o ar, sustentação por empuxo)

- Balão

- Dirigível

- Aeródino

Aeronave

Máquina capaz de realizar voos na atmosfera

- Aeróstato (mais leve que o ar, sustentação por empuxo)

- Balão

- Dirigível

Aeronave

Máquina capaz de realizar voos na atmosfera

- Aeróstato (mais leve que o ar, sustentação por empuxo)

- Balão

- Dirigível

- Aeródino (mais pesado que o ar, sustentação dinâmica)

- Planador

- Ultra-leve

- Helicóptero

- Avião

Avião

Avião

- Veículo que voa pela ação de forças de sustentação geradas a partir da ação mútua entre o ar e o avião - Componentes:

Avião

- Veículo que voa pela ação de forças de sustentação geradas a partir da ação mútua entre o ar e o avião - Componentes:

Avião

- Veículo que voa pela ação de forças de sustentação geradas a partir da ação mútua entre o ar e o avião - Componentes:

- Asas: geram forças de sustentação

Avião

- Veículo que voa pela ação de forças de sustentação geradas a partir da ação mútua entre o ar e o avião - Componentes:

- Asas: geram forças de sustentação

- Superfícies móveis: controlam a altitude da aeronave

Avião

- Veículo que voa pela ação de forças de sustentação geradas a partir da ação mútua entre o ar e o avião - Componentes:

- Asas: geram forças de sustentação

- Superfícies móveis: controlam a altitude da aeronave

- Sistema propulsor: fornece tração ou empuxo necessários para o deslocamento - Fuselagem: corpo que liga estruturalmente todas as outras partes

Avião

-Aerofólios: partes do avião destinadas a produzir sustentação - Asas, estabilizadores, hélices, etc

Avião

-Aerofólios: partes do avião destinadas a produzir sustentação - Asas, estabilizadores, hélices, etc

- Forças de pressão: Devido as diferenças de velocidade no dorso e no ventre do aerofólio

Avião

-Aerofólios: partes do avião destinadas a produzir sustentação - Asas, estabilizadores, hélices, etc

- Forças de pressão: Devido as diferenças de velocidade no dorso e no ventre do aerofólio

- Forças de atrito: Resistência ao movimento

Avião

L = C

_L

. ½ . P . V

2

. S

D = C

_D

. ½ . P .V

2

. S

Avião

Avião

Perfil NACA 23012

Avião

Perfil NACA 23012

Curvas para CL e CDcom relação ao ângulo de ataque

C_D

L = C

. ½ . P . V

_{. S}

Avião

Perfil NACA 23012

Curvas para CL e CDcom relação ao ângulo de ataque

Eficiência aerodinâmica: E = CL / CD

C_D

L = C

. ½ . P . V

_{. S}

Exercício

- Um avião possui asa com superfície alar S = 30m2 _{, perfil NACA 23012}

- Desloca-se à V=58,33 m/s

- Produz uma força de sustentação L=49035 N - Massa específica do ar = 0,91 Kg/m3

- Pergunta-se: Qual o angulo a de ataque e qual o valor da força de arrasto?

CD

L = C

. ½ . P . V

_{. S}

Exercício

- Um avião possui asa com superfície alar S = 30m2 _{, perfil NACA 23012}

- Desloca-se à V=58,33 m/s

- Produz uma força de sustentação L=49035 N - Massa específica do ar = 0,91 Kg/m3

- Pergunta-se: Qual o angulo a de ataque e qual o valor da força de arrasto?

L = CL . ½ . P . V2 . S

49035 = CL . ½ . 0,91 . (58,33)2 . 30

CL = 1,05

Exercício

- Um avião possui asa com superfície alar S = 30m2 _{, perfil NACA 23012}

- Desloca-se à V=58,33 m/s

- Produz uma força de sustentação L=49035 N - Massa específica do ar = 0,91 Kg/m3

- Pergunta-se: Qual o angulo a de ataque e qual o valor da força de arrasto?

L = CL . ½ . P . V2 . S

49035 = CL . ½ . 0,91 . (58,33)2 . 30

CL = 1,05

1,05

13

Para C_L = 1,05 à _{Ângulo a de ataque = 13º}

Exercício

- Um avião possui asa com superfície alar S = 30m2 _{, perfil NACA 23012}

- Desloca-se à V=58,33 m/s

- Produz uma força de sustentação L=49035 N - Massa específica do ar = 0,91 Kg/m3

- Pergunta-se: Qual o angulo a de ataque e qual o valor da força de arrasto?

L = CL . ½ . P . V2 . S 49035 = CL . ½ . 0,91 . (58,33)2 . 30 CL = 1,05 1,05 13 0,07

Para C_L = 1,05 à _{Ângulo a de ataque = 13º}

Para a = 13º à Coeficiente de arrasto C_D = 0,07

Exercício

- Um avião possui asa com superfície alar S = 30m2 _{, perfil NACA 23012}

- Desloca-se à V=58,33 m/s

- Produz uma força de sustentação L=49035 N - Massa específica do ar = 0,91 Kg/m3

- Pergunta-se: Qual o angulo a de ataque e qual o valor da força de arrasto?

L = CL . ½ . P . V2 . S 49035 = CL . ½ . 0,91 . (58,33)2 . 30 CL = 1,05 1,05 13 0,07

Para C_L = 1,05 à _{Ângulo a de ataque = 13º}

Para a = 13º à Coeficiente de arrasto C_D = 0,07 D = CD. ½ . P . V2 . S

D = 0,07 . ½ . 0,91 . (58,33)2 _{. 30}

D = 3250 N

Comprimento de pista

Comprimento de pista

-

Pista de pouso/decolagem

Comprimento de pista

-

Pista de pouso/decolagem

-

Elemento fundamental no aeródromo

Comprimento de pista

Comprimento de pista

Procedimentos operacionais (decolagem):

Comprimento de pista

Procedimentos operacionais (decolagem):

1)

Decolagem sem falhas

Comprimento de pista

Procedimentos operacionais (decolagem):

1)

Decolagem sem falhas

2) Decolagem com falha em uma das turbinas

Comprimento de pista

Comprimento de pista

- Início na posição A

Comprimento de pista

- Início na posição A

- Falha no ponto B (momento da velocidade de decisão V1)

Comprimento de pista

- Início na posição A

- Falha no ponto B (momento da velocidade de decisão V1)

- Parar à Avião para no ponto Y, Distância AY = distância de aceleração e parada

- Continuar à Atingir Vr no ponto C à atingir VLOF no ponto D à No ponto Z ter 10,7 m de altitude

Comprimento de pista

- Início na posição A

- Falha no ponto B (momento da velocidade de decisão V1)

- Parar à Avião para no ponto Y, Distância AY = distância de aceleração e parada

- Continuar à Atingir Vr no ponto C à atingir VLOF no ponto D à No ponto Z ter 10,7 m de altitude

Distância AZ = distância de decolagem

- Quando Y = Z à é dito que temos um comprimento balanceado de pista Z’

Comprimento de pista

- Início na posição A

- Falha no ponto B (momento da velocidade de decisão V1)

- Parar à Avião para no ponto Y, Distância AY = distância de aceleração e parada

- Continuar à Atingir Vr no ponto C à atingir VLOF no ponto D à No ponto Z ter 10,7 m de altitude

Distância AZ = distância de decolagem

- Quando Y = Z à é dito que temos um comprimento balanceado de pista

- Decolagem sem falhas: Atinge altitude de 10,7 m numa posição Z’ menor que Z (menos uso de pista) Z’

Comprimento de pista

- Início na posição A

- Falha no ponto B (momento da velocidade de decisão V1)

- Parar à Avião para no ponto Y, Distância AY = distância de aceleração e parada

- Continuar à Atingir Vr no ponto C à atingir VLOF no ponto D à No ponto Z ter 10,7 m de altitude

Distância AZ = distância de decolagem

- Quando Y = Z à é dito que temos um comprimento balanceado de pista

- Decolagem sem falhas: Atinge altitude de 10,7 m numa posição Z’ menor que Z (menos uso de pista) Z’

Comprimento de pista: maior entre !Comprimento balanceado de pista

Comprimento de pista

Comprimento de pista

- Início do pouso será posição A

Comprimento de pista

- Início do pouso será posição A

- O avião deve passar pela cabeceira à 15 m de altitude

Comprimento de pista

- Início do pouso será posição A

- O avião deve passar pela cabeceira à 15 m de altitude

- Velocidade de aproximação deve ser tal que a aeronave use 60% da pista disponível para pouso Z’

Comprimento de pista

Comprimento de pista

Distâncias declaradas (baseadas nos procedimentos operacionais)

Comprimento de pista

Distâncias declaradas (baseadas nos procedimentos operacionais)

-TORA (Take-off run available)

Distância de corrida no solo para decolagem

23

Comprimento de pista

Distâncias declaradas (baseadas nos procedimentos operacionais)

-TORA (Take-off run available)

Distância de corrida no solo para decolagem

-TODA (Take-off distance available)

TORA+Zona livre de obstáculos (Clearway)

TORA

CWY

TODA

- Clearway (CWY): Área retangular sobre o solo, e até altura especificada sobre o qual a aeronave possa efetuar subida inicial

Comprimento de pista

Distâncias declaradas (baseadas nos procedimentos operacionais)

-TORA (Take-off run available)

Distância de corrida no solo para decolagem

-TODA (Take-off distance available)

TORA+Zona livre de obstáculos (Clearway)

-ASDA (Accelerate-Stop distance available)

TORA+Zona de parada (Stopway)

23 TORA CWY TODA SWY ASDA

- Clearway (CWY): Área retangular sobre o solo, e até altura especificada sobre o qual a aeronave possa efetuar subida inicial

- Stopway (SWY): Área retangular sobre o solo, situada no prolongamento da pista no sentido de decolagem, para a parada de aeronaves

Comprimento de pista

Distâncias declaradas (baseadas nos procedimentos operacionais)

-TORA (Take-off run available)

Distância de corrida no solo para decolagem

-TODA (Take-off distance available)

TORA+Zona livre de obstáculos (Clearway)

-ASDA (Accelerate-Stop distance available)

TORA+Zona de parada (Stopway)

-LDA (Landing distance available)

Distância de corrida no solo para pouso

23 TORA CWY TODA SWY ASDA LDA

- Clearway (CWY): Área retangular sobre o solo, e até altura especificada sobre o qual a aeronave possa efetuar subida inicial

- Stopway (SWY): Área retangular sobre o solo, situada no prolongamento da pista no sentido de decolagem, para a parada de aeronaves

Comprimento de pista

Comprimento de pista

Comprimento de pista

Abordagem do projetista

Comprimento de pista

Abordagem do projetista

- Manuais (airport planning) fornecidos pelos fabricantes de aeronaves

- Ábacos determinam comprimento de pista mediante certos fatores:

Comprimento de pista

Abordagem do projetista

- Manuais (airport planning) fornecidos pelos fabricantes de aeronaves

- Ábacos determinam comprimento de pista mediante certos fatores:

-Aeronave (eficiência, tração dos motores, peso bruto)

-Atmosfera (densidade do ar, temperatura, vento)

Abordagem do projetista

Abordagem do projetista

-Gráfico: Comprimento de pista x Peso de decolagem

Exemplo de leitura:

Peso decolagem: 800 pounds Altitude: 6000 ft

Abordagem do projetista

-Gráfico: Comprimento de pista x Peso de decolagem

Exemplo de leitura:

Peso decolagem: 800 pounds Altitude: 6000 ft

Tamanho da pista? 12000 ft 12

Abordagem do projetista

Dia padrão

(atmosféra padrão)

Dia padrão + 17,2ºC

Abordagem do projetista

Dia padrão

(atmosféra padrão)

Dia padrão + 17,2ºC

(atmosféra para temperatura 17,2ºC maior)

Abordagem do projetista

T_p: temperatura da atmosfera padrão [ºC] H: altitude [m]

Expressão válida para H < 11.000m

Dia padrão

(atmosféra padrão)

Abordagem do projetista

T_p: temperatura da atmosfera padrão [ºC] H: altitude [m]

Expressão válida para H < 11.000m

Dia padrão

(atmosféra padrão)

6

Abordagem do projetista

T_p: temperatura da atmosfera padrão [ºC] H: altitude [m]

Expressão válida para H < 11.000m

Dia padrão

(atmosféra padrão)

6

-24

Abordagem do projetista

T_p: temperatura da atmosfera padrão [ºC] H: altitude [m]

Expressão válida para H < 11.000m

Dia padrão

(atmosféra padrão)

Referências ICAO anexo 14

Referências ICAO anexo 14

Referências ICAO anexo 14

Comprimento de referência:

- Comprimento de referência compete: - Peso máximo de decolagem do avião - Altitude zero

- Temperatura de 15ºC - Pista em nível

Referências ICAO anexo 14

Comprimento de referência:

- Comprimento de referência compete: - Peso máximo de decolagem do avião - Altitude zero

- Temperatura de 15ºC - Pista em nível

Referências ICAO anexo 14

Comprimento de referência:

- Comprimento de referência compete: - Peso máximo de decolagem do avião - Altitude zero

- Temperatura de 15ºC - Pista em nível

- Ausência de vento

Referências ICAO anexo 14

Comprimento de referência:

- Comprimento de referência compete: - Peso máximo de decolagem do avião - Altitude zero

- Temperatura de 15ºC - Pista em nível

- Ausência de vento

Referência para comparação de pistas:

Local alto e quente à pista de 3,5 km Conversão para parâmetros de referência Local baixo e frio à pista de 3,0 km

Referências ICAO anexo 14

Referências ICAO anexo 14

Temperatura de referência:

- Média mensal das temperaturas máximas diárias do mês mais quente do ano (mês com temperatura média mensal mais alta)

Referências ICAO anexo 14

Temperatura de referência:

- Média mensal das temperaturas máximas diárias do mês mais quente do ano (mês com temperatura média mensal mais alta)

Referências ICAO anexo 14

Referências ICAO anexo 14

Declividade longitudinal:

Referências ICAO anexo 14

Declividade longitudinal:

- Afeta a decolagem por gerar resistência na subida

Referências ICAO anexo 14

Declividade longitudinal:

- Afeta a decolagem por gerar resistência na subida

- Uma rampa de 2%, em 500m = erguer o peso do avião a uma altura de 10m

Referências ICAO anexo 14

Declividade longitudinal:

- Afeta a decolagem por gerar resistência na subida

- Uma rampa de 2%, em 500m = erguer o peso do avião a uma altura de 10m

- Podem chegar a 1,25% em grande aeroportos e 2% em pistas que operam pequenas aeronaves - Raramente a pista tem i=0%

Referências ICAO anexo 14

Declividade longitudinal:

- Afeta a decolagem por gerar resistência na subida

- Uma rampa de 2%, em 500m = erguer o peso do avião a uma altura de 10m

- Podem chegar a 1,25% em grande aeroportos e 2% em pistas que operam pequenas aeronaves - Raramente a pista tem i=0%

Referências ICAO anexo 14

Referências ICAO anexo 14

Cálculo de comprimento corrigido a partir do comprimento de referência:

Referências ICAO anexo 14

Cálculo de comprimento corrigido a partir do comprimento de referência:

Referências ICAO anexo 14

Cálculo de comprimento corrigido a partir do comprimento de referência:

Referências ICAO anexo 14

Cálculo de comprimento corrigido a partir do comprimento de referência:

- Úteis para comparar comprimentos de pista de maneira rápida em diferentes locais

Referências ICAO anexo 14

Cálculo de comprimento corrigido a partir do comprimento de referência:

- Úteis para comparar comprimentos de pista de maneira rápida em diferentes locais

- Fins didáticos: relação entre comprimento de pista e altitude, temperatura e declividade

Altitude Temperatura Declividade H: altitude [m]

Tr: Temp. de ref. [ºC] Ts: Temp. padrão [ºC] D: declividade [%]

Exercício

Sabe-se que o comprimento de pista de referência L

do avião Boeing

747-400 é de 3.200 m. Determinar pelo método de correções o

comprimento da pista local para a cidade de São Carlos, com: Altitude de

850m, Temperatura de referência T

de 28ºC e Declividade D de 0,8%

Altitude Temperatura Declividade

Exercício

Sabe-se que o comprimento de pista de referência L

do avião Boeing

747-400 é de 3.200 m. Determinar pelo método de correções o

comprimento da pista local para a cidade de São Carlos, com: Altitude de

850m, Temperatura de referência T

de 28ºC e Declividade D de 0,8%

Tp= (15 – 0,0065 * 850) Tp= 9,475 T_p~9,5º C

+

+

+

=

100

10

1

100

1

100

300

7

1

H

T

T

D

L

L

Altitude Temperatura Declividade

Exercício

Sabe-se que o comprimento de pista de referência L

do avião Boeing

747-400 é de 3.200 m. Determinar pelo método de correções o

comprimento da pista local para a cidade de São Carlos, com: Altitude de

850m, Temperatura de referência T

de 28ºC e Declividade D de 0,8%

+

+

+

=

100

10

1

100

1

100

300

7

1

H

T

T

D

L

L

Altitude Temperatura Declividade

+

+

+

=

100

8

,

0

10

1

100

5

,

9

28

1

100

300

850

7

1

3200

L

m

L

=

4908

T

= (15 – 0.0065 * H)

Abordagem do projetista

-Gráfico: Comprimento de pista x Peso de pouso Leitura análoga ao gráfico para decolagem

Abordagem do projetista

-Gráfico: Comprimento de pista x Peso de pouso Leitura análoga ao gráfico para decolagem

Exemplo de leitura:

Peso pouso: 650 pounds Altitude: 2000 ft

Abordagem do projetista

-Gráfico: Comprimento de pista x Peso de pouso Leitura análoga ao gráfico para decolagem

Exemplo de leitura:

Peso pouso: 650 pounds Altitude: 2000 ft

Tamanho da pista molhada?

9500 ft 9,5

Abordagem do piloto

- Ábaco complexo, envolve muitas variáveis na leitura - Peso da aeronave - Temperatura - Altitude - Declividade da pista - Vento

Abordagem do piloto

- Ábaco complexo, envolve muitas variáveis na leitura - Peso da aeronave - Temperatura - Altitude - Declividade da pista - Vento

- Posição dos flaps

- Auxílios de softwares previamente preparados

Abordagem do piloto

- Ábaco complexo, envolve muitas variáveis na leitura - Peso da aeronave - Temperatura - Altitude - Declividade da pista - Vento

- Posição dos flaps

- Auxílios de softwares previamente preparados

- Piloto deve certificar-se que o

comprimento da pista é suficiente para as operações e determinar o peso

Orientação de pista

Orientação de pista

Vento à ajuda ou atrapalha?

Vento transversal à tira o avião da trajetória

ve

n

Orientação de pista

Vento à ajuda ou atrapalha?

Vento transversal à tira o avião da trajetória

ve

n

Orientação de pista

Vento à ajuda ou atrapalha?

Vento transversal à tira o avião da trajetória

ve

n

Orientação de pista

Vento à ajuda ou atrapalha?

Vento transversal à tira o avião da trajetória

Ideal à decolar/pousar contra o vento

ve n to vento vento ve n to

Orientação de pista

Orientação de pista

Aeroportos antigos:

Orientação de pista

Aeroportos antigos:

•

Áreas circulares

Orientação de pista

Aeroportos antigos:

•

Áreas circulares

•

Grama ou terra batida

•

Aviões pousavam/decolavam em

Orientação de pista

Aeroportos antigos:

•

Áreas circulares

•

Grama ou terra batida

•

Aviões pousavam/decolavam em

qualquer direção

Orientação de pista

Aeroportos antigos:

•

Áreas circulares

•

Grama ou terra batida

•

Aviões pousavam/decolavam em

qualquer direção

•

Comportava apenas aviões pequenos

•

Baixas velocidades à muito sensíveis

Orientação de pista

Orientação de pista

Novos aeroportos:

•

Grandes pistas de decolagem (1,2,3 ou

Orientação de pista

Novos aeroportos:

•

Grandes pistas de decolagem (1,2,3 ou

mais km)

Orientação de pista

Novos aeroportos:

•

Grandes pistas de decolagem (1,2,3 ou

mais km)

•

Pistas pavimentadas

•

Aviões pousam/decolam em certas

Orientação de pista

Novos aeroportos:

•

Grandes pistas de decolagem (1,2,3 ou

mais km)

•

Pistas pavimentadas

•

Aviões pousam/decolam em certas

direções para evitar ventos transversais

Orientação de pista

Novos aeroportos:

•

Grandes pistas de decolagem (1,2,3 ou

mais km)

•

Pistas pavimentadas

•

Aviões pousam/decolam em certas

direções para evitar ventos transversais

•

Comportam grandes aeronaves

•

Altas velocidades à menor

Orientação de pista

Orientação de pista

Determinação da orientação

Orientação de pista

Determinação da orientação

•

Análise detalhada sobre o regime de ventos

Orientação de pista

Determinação da orientação

•

Análise detalhada sobre o regime de ventos

•

Dados: direção, velocidade e frequência de ocorrência

Período mínimo de coleta: 5 anos, em regime de 3 em 3 horas

Vento analisado

à

superficial (10m acima do solo)

Orientação de pista

Orientação de pista

Representação gráfica: Anemograma

Orientação de pista

Representação gráfica: Anemograma

Escala angular: orientações dos ventos

Escala radial: intensidade dos ventos

Orientação de pista

Representação gráfica: Anemograma

Escala angular: orientações dos ventos

Escala radial: intensidade dos ventos

Alvéolos: Frequência de ocorrência

(∑ dos alvéolos = 100%)

Orientação de pista

Exemplo de leitura: ponto A

Orientação de pista

Exemplo de leitura: ponto A

Escala angular à 5º

A

Orientação de pista

Exemplo de leitura: ponto A

Escala angular à 5º

Escala radial à 35 nós

A

Orientação de pista

Exemplo de leitura: ponto A

Escala angular à 5º

Escala radial à 35 nós

Frequência à 0,1%

Orientação de pista

- Eixo da pista à angulação

Orientação de pista

- Eixo da pista à angulação

- Estende-se de um tamanho T

Orientação de pista

- Eixo da pista à angulação

- Estende-se de um tamanho T

- Área delimitada por T à % de ocasiões

que o vento sopra com transversais

inferiores à T

T

T

T

Orientação de pista

- Eixo da pista à angulação

- Estende-se de um tamanho T

- Área delimitada por T à % de ocasiões

que o vento sopra com transversais

inferiores à T

- orientação cuja área coberta por T (∑ dos alvéolos) seja máxima

- maior coeficiente de utilização (Coef.U)

Orientação de pista

- Eixo da pista à angulação

- Estende-se de um tamanho T

- Área delimitada por T à % de ocasiões

que o vento sopra com transversais

inferiores à T

- orientação cuja área coberta por T (∑ dos alvéolos) seja máxima

- maior coeficiente de utilização (Coef.U)

Orientação de pista

Orientação de pista

Coef.U < 95%

Solução à construção de uma segunda

pista em uma orientação diferente

Orientação de pista

-

Devem ser representadas

sobrepostas no anemograma

-

Não significa que serão construídas

sobrepostas

Orientação de pista

-

Devem ser representadas

sobrepostas no anemograma

-

Não significa que serão construídas

sobrepostas

Orientação de pista

- Numeração das cabeceiras à dois

dígitos indicando em dezenas o azimute

do norte magnético.

Orientação de pista

- Podem ser suplementadas por letras

L,R e C para o caso de mais de uma

pista sob mesma orientação

Orientação de pista

DALLAS AIRPORT

Orientação de pista

Pouso à piloto orienta o avião segundo

sua bússola na orientação do número da

cabeceira da pista que lhe é informado

pela torre de operação