Alexander Rossi de Godoy
Felipe González Galvão de Oliveira
Wesley Fabrício de Lima
GENERALIDADES SOBRE ASAS DE AVIÕES
MONOMOTORES E SEUS COMPONENTES
CURITIBA 2008
Alexander Rossi de Godoy
Felipe González Galvão de Oliveira
Wesley Fabrício de Lima
GENERALIDADES SOBRE ASAS DE AVIÕES
MONOMOTORES E SEUS COMPONENTES
Monografia apresentada como requisito avaliativo para obtenção do grau de Tecnólogo em Manutenção de Aeronaves da Faculdade de Ciências Aeronáuticas da Universidade Tuiuti do Paraná
Orientador: Cyro de Moraes Campos Junior
CURITIBA 2008
TERMO DE APROVAÇÃO
Alexander Rossi de Godoy
Felipe González de Galvão Oliveira
Wesley Fabrício de Lima
GENERALIDADES SOBRE ASAS DE AVIÕES
MONOMOTORES E SEUS COMPONENTES
Essa monografia foi julgada e aprovada para a obtenção do titulo de Tecnólogo em Manutenção de Aeronaves da Universidade Tuiuti do Paraná
Curitiba, 16 de Dezembro de 2008
Curso Superior de Tecnologia em Manutenção de Aeronaves Universidade Tuiuti do Paraná
Orientador: Professor Cyro de Moraes Campos Junior UTP - Facaero
Resumo
Analise das asas de aviões monomotores, e do Embraer 711 T- ST, Corisco II, suas construções e as diversas partes que as compõem. Apresenta critérios sobre
aerodinâmica, sustentação e o fenômeno do voo. Enfoca a importância do cuidado que se deve ter ao se desmontar e ao montar novamente a asa. Contempla ainda considerações sobre sua construção e as diversas partes que a compõem. Palavras-chave: Construção; partes; praticas de manutenção.
Lista de figuras
Figura 1 – linhas de ar ao redor da asa...8
Figura 2 - Elementos de um perfil ...12
Figura 3 – Funcionamento dos ailerons ...21
Figura 4 – Tipos de flapes...23
Figura 5 – Comando do aileron ...24
Figura 6 – União das asas com a fuselagem ...29
Figura 7 – Fixação da longarina principal com a longarina-caixão...30
Figura 8 – Folga da ligação asa/fuselagem...32
Figura 9 – Pontos de fixação do aileron ...36
Figura 10 – Fixação do aileron ...37
Figura 11 – Haste de comando do aileron ...39
Figura 12 – Balanceamento do aileron...40
Figura 13 – Fixação do flape ...42
Lista de fotos
Foto 1 – Nervuras...13
Foto 2 – Nervuras...14
Foto 3 – Fixação do revestimento da asa ...15
Foto 4 e 5 – Janelas de inspeção...16
Foto 6 – Ponto de amarração...17
Foto 7 – Letreiro do aileron ...18
Foto 8 – Letreiro do flape ...19
Foto 9 – Letreiro do tanque do combustível ...19
Foto 10 – Dreno do tanque de combustível ...20
Foto 11 – Aileron da asa direita...22
Foto 12 – Flape em posição neutra...25
Foto 13 – Ponto de apoio de macaco...33
Foto 14 – Tomada estática...34
Foto 15 – Fixação do aileron ...38
Foto 16 – Diedro positivo ...44
SUMÁRIO
1. Introdução... 7
2. A asa do avião ... 8
3. Componentes básicos ... 10
4. Construção e elementos da asa ... 10
5. Elementos de um perfil ... 11 6. Longarinas ... 12 7. Nervuras ... 13 8. Revestimento da asa ... 14 9. Janelas de inspeção ... 15 10. Pontos de amarração ... 17 11. Letreiros e marcações ... 18 12. Drenos ... 20
13. Partes fixas e moveis da asa ... 21
14. Comandos de voo ... 23
14.1. Comandos do aileron ... 24
14.2. Flapes ... 25
15. Remoção e instalação das asas e seus componentes ... 26
15.1. Remoção da ponta da asa ... 26
15.2. Instalação da ponta da asa ... 26
15.3. Reparos estruturais ... 27 15.4. Reparos em termoplástico ... 27 15.5. Remoção da asa ... 28 15.6. Instalação da asa ...31 16. Superfícies de voo ...36 16.1. Remoção do aileron ... 36 16.2. Instalação do aileron ... 37
16.3. Verificação da folga do aileron ... 39
16.4. Balanceamento do aileron ... 40 16.5. Remoção do flape ... 41 16.6. Instalação do flape ...42 17. Carga alar ... 42 18. Diedro ... 43 19. Conclusão ... 45
1. Introdução
Cera e penas foi tudo o que o mitológico arquiteto grego Dédalo precisou para construir os pares de asas que o libertaram, juntamente com seu filho Ícaro, do terrível labirinto de Creta. Aprisionado na própria criação, o engenhoso Dédalo desafiou os deuses com seu voo e acabou punido, imprudente Ícaro não ouviu o conselho paterno, voou alto e teve as asas derretidas pelo sol, afogando-se no mar. A lenda de final infeliz, como o de tantos mitos da Grécia antiga, é a mais conhecida metáfora do imemorial sonho humano de construir asas e voar. Hoje em dia, os materiais que permitem ao homem alçar-se aos ares são um tanto mais complexos do que cera e penas, mas o desafio nem por isso é menor. Com bons trinta metros de comprimento e cerca de vinte e quatro toneladas, as asas de um moderno Boeing 747 suportam cargas de quase meia tonelada para cada um de seus 511 metros quadrados de área. Carregam no interior quase duzentos mil litros de combustível e quilômetros de tubos e fios, além de sustentar os motores de até cinco toneladas. Sem dúvida, uma proeza da Engenharia aeronáutica à altura dos mais estratosféricos delírios do velho Dédalo. Este trabalho tem como objetivo principal mostrar de forma básica e generalizada a asa de aviões monomotores, sua forma de construção e as partes que a compõem. O estudo sobre aerodinâmica e materiais e tem sido ao longo dos anos fundamental para aperfeiçoar cada vez mais essa peça fundamental a realização do voo. De forma simplificada será mostrado o que é como funciona uma asa e como acontece fenômeno do voo.
2. A asa do avião
O enunciado: onde a velocidade de um fluido é menor, a pressão é mais alta e vice-versa é conhecido como principio de Bernoulli, físico suíço (1700-1782), que o descobriu. O principio é de caráter geral e se aplica a todas as espécies de
movimento de fluidos.
Consideramos uma corrente de ar em torno da asa de um avião em vôo. O perfil da asa, e as linhas de ar circulando ao redor dela são mostrados na figura abaixo:
Figura 1 – linhas de ar ao redor da asa
As asas têm uma forma tal, que a distancia total percorrida pelo ar em sua face superior é maior que a inferior, ela é abaulada. Assim a velocidade do fluxo de
ar na parte de cima da asa é maior que na parte de baixo, o que da a parte superior uma pressão mais baixa.
Essa diferença de pressão exercida sobre a face inferior resulta numa força de baixo para cima que sustenta o avião no ar. Para que essa força para cima seja suficientemente intensa para compensar o peso do avião, a velocidade dele em relação ao ar deve ser relativamente grande, o que se consegue através do impulso dado pela hélice.
A flexibilidade das asas e a resistência dos materiais de que são construídas passam, alias, por severos testes na indústria aeronáutica. Compressores
hidráulicos submetem o equipamento ao que os técnicos chamam ciclos de torção, as asas são dobradas sucessivamente para cima e para baixo a fim de descobrir seu eventual ponto de ruptura. No interior do revestimento de placas de alumínio, esconde-se uma espécie de costela formada pelas longarinas e nervuras, altamente resistentes, que abrigam as bombas de combustível, os controles hidráulicos e elétricos, o próprio combustível, que ocupa os tanques, e os trens de pouso escamoteáveis.
São muitos os sistemas escondidos nas asas, se for necessário voar em lugares muito frios as asas vão precisar de equipamentos que impeçam a formação de gelo sobre elas. Nesse caso a parte da frente das asas é feita de materiais condutores ligados a filamentos elétricos que funcionam como uma resistência que mantém a superfície constantemente aquecida, ou por um sistema pneumático de degelo, com borrachas que inflam com ar sangrado do compressor do motor este sistema é mais conhecido por polainas, porem a maioria dos pequenos
monomotores não possuem estes sistemas.
3. Componentes básicos
A asa do pequeno Corisco possui algumas características em comum a qualquer outro avião. Em todas as asas de aviões iremos encontrar algumas partes em comum, ou seja, ailerons, flapes, quanto a sua construção todas possuem longarinas e nervuras, algumas aeronaves possuem montantes nas asas que servem para suportar o efeito de compressão, o que não é o caso do Corisco, mas de modo geral independente da aeronave ou do tamanho e formato das asas, todas foram projetadas com um objetivo em comum fazer com que o avião voe.
A seguir será mostrado, de forma resumida, a composição da asa metálica composta por longarinas, nervuras revestimento e reforçadores. Como exemplo o avião utilizado será o emb-711 T - ST Corisco II.
4. Construção e elementos da asa
As asas do Corisco II são de construção inteiramente metálica, é uma aeronave de asa baixa, de estrutura semi-monocoque, cantilever, com pontas removíveis e painéis de acesso. O aileron, o flape, o trem de pouso principal e tanque de combustível estão fixados a cada uma das asas. As asas são fixadas em cada lado da fuselagem pela inserção das extremidades reforçadas das longarinas principais na longarina- caixão. A longarina-caixão é parte da estrutura de fuselagem e atua como uma longarina principal continua, com fixações em cada lado da
fuselagem. Há também fixações anteriores e posteriores nas longarinas dianteiras e trazeiras.
Os principais subconjuntos das asas podem ser removidos individualmente ou a asa pode ser removida como uma unidade. Para remover a asa é necessário utilizar um suporte para a fuselagem do avião e outro para a asa.
5. Elementos de um perfil
Os principais elementos que compõem um perfil são os seguintes: - bordo de ataque: é a extremidade dianteira do perfil.
- bordo de fuga: a extremidade traseira do perfil. - extradorso: é a superfície superior do perfil. - intradorso: a superfície inferior do perfil.
- corda: é a linha reta que liga o bordo de ataque ao bordo de fuga.
- linha de curvatura media ou linha media: é a linha que é eqüidistante do extradorso e do intradorso.
- ângulo de incidência: é o ângulo formado entre a corda e o eixo longitudinal do avião.
Uma asa simétrica consegue menor sustentação que uma assimétrica, além de ter uma maior tendência de entrar em perda.
Figura 2 - Elementos de um perfil
6. Longarinas
A longarina é a peça principal e fundamental utilizada na montagem da asa de uma aeronave, geralmente com elevada resistência estrutural e fundida com ligas metálicas, ou seja, uma mistura refinada em altas temperaturas de dois ou mais tipos diferentes de metais, selecionados com cuidado e critério por oferecerem propriedades de se adaptar aos freqüentes esforços de flexão a que são submetidos durante o voo da aeronave e nos pousos e decolagens.
A longarina é a mais importante viga ou barra metálica integrante da asa de uma aeronave, responsável por transmitir a fuselagem praticamente toda a força de sustentação gerada aerodinamicamente pelo intradorso e extradorso da asa. A longarina auxiliar do trem de pouso, uma vez que é submetida ao impacto da aterrissagem, é de construção um pouco mais resistente, e com reforço similar ao das longarinas principais.
Mesmo com o uso intensivo de materiais bem mais leves e resistentes em aeronaves mais modernas, como o epóxi ou fibra de carbono, a longarina de liga metálica continua sendo indispensável dentro da aviação de asa fixa, de modo geral embora a quantidade de longarinas nas asas de aviões modernos esta sendo
diminuída conforme o avanço da tecnologia de ligas metálicas mais resistentes. Em relação à asa, a longarina esta disposta longitudinalmente da sua raiz ate a ponta suportando todo o peso dos tanques de combustível e demais integrantes da asa da aeronave.
7. Nervuras
As nervuras são estruturas que determinam o perfil da asa, é uma peça curvada destinada a dar forma ao perfil e manter o afastamento correto das
longarinas, recebe os esforços da reação do ar e os transmitem as longarinas. Há também as falsas nervuras que são segmentos de nervura, que possuem somente o bordo de ataque e servem para favorecer o revestimento e dar contorno à curvatura. As figuras abaixo ilustram o que é uma nervura:
Foto 1 - Nervuras
Foto 2 – Nervuras
Os furos das nervuras servem para redução de peso dessa peça, são cortados e tem as bordas dobradas de tal forma que não perdem a resistência estrutural. A estrutura da asa fica forte, leve e resistente.
8. Revestimento da asa
Podem ser mais resistente ou menos resistente a pressão aerodinâmica. O revestimento das asas é feito com chapas de alumínio rebitadas na estrutura. No caso do emb-711 T - ST, o revestimento da asa é composto por chapas de alumínio, proporcionando maior resistência estrutural. Na foto 3 é possível observar a forma como as chapas de alumínio são fixadas, é possível notar também, que onde é necessário maior resistência estrutural é usado um rebite de cabeça abaulada e onde não é necessária uma grande resistência é utilizado um rebite de cabeça escareada.
Foto 3 – Fixação do revestimento da asa
9. Janelas de inspeção
As janelas de inspeção das asas servem para inspecionar o interior da asa, verificar os cabos ou hastes de comando, a parte de fiação elétrica, tubulações hidráulicas e demais sistemas. Servem também para verificar a existência de
corrosão no interior da asa. As janelas de inspeção dão acesso a partes particulares de uma aeronave durante sua inspeção ou manutenção. São totalmente removíveis, elas são mantidas fechadas através de parafusos. As janelas de acesso removíveis geralmente possuem um numero que também é pintado no compartimento que ela
fecha. As fotos a seguir mostram a janela de inspeção no intradorso da asa esquerda.
Foto 4 – Janela de inspeção
Foto 5 – Janela de inspeção
10. Pontos de amarração
Cada asa possui um ponto de amarração na parte inferior da asa, que é como uma argola fixada na estrutura da asa, a figura 8 mostra este ponto de amarração. As cordas devem ser presas nas argolas de amarração em ângulos de
aproximadamente 45º (quarenta e cinco graus) em relação ao solo. Cordas de material não sintético devem ficar suficientemente frouxas para evitar que o avião sofra danos, caso as cordas se contraiam devido à umidade
Foto 6 – Ponto de amarração
11. Letreiros e marcações
Na asa do avião existem cinco marcações de advertência uma em cada
aileron, uma no flape direito e uma próxima a cada bocal de abastecimento de cada asa. Nos ailerons a advertência é para não empurrar, a superfície não deve ser movimentada com a mão, no flape a advertência é para não pisar, pois o flape fica junto à área da asa onde as pessoas irão pisar para embarcar e desembarcar do avião, próximo aos bocais de abastecimento há uma etiqueta indicando o
combustível que deve ser utilizado, a quantidade que cada tanque comporta em litros e em galões americanos, como mostram as fotos a seguir:
Foto 7 – Letreiro do aileron
Foto 8 – Letreiro do flape
Foto 9 – Letreiro do tanque de combustível
12. Drenos
Cada tanque de combustível é equipado com um dreno rápido individual, localizado no canto traseiro inferior interno do tanque combustível, são pequenos dispositivos, como é mostrado na foto 10, eles são utilizados quando é necessário esvaziar os tanques de combustível, e diariamente, antes de cada voo para retirar a água, que com o decorrer do tempo, pode se acumular dentro dos tanques, ou ainda sedimentos que se acumulam no tanque de combustível.
Foto 10 – Dreno do tanque de combustível
13. Partes fixas e moveis das asas
A maioria dos aviões é do tipo monoplano com uma asa e um profundor atuando na sustentação e manobrabilidade. Na asa também encontramos algumas partes moveis que estão descritas abaixo:
- Ailerons: os ailerons estão localizados próximos as pontas das asas da aeronave. Atuam sempre ao mesmo tempo, mas em direção inversa, alternando a sustentação nas pontas da asa, para que assim o avião possa rolar em torno do seu eixo
longitudinal. Quando o aileron esquerdo sobe o direito desce e o avião faz uma inclinação para a esquerda. Não é permitido fazer janelas de acesso nas superfícies de controle, pois pode afetar o desempenho aerodinâmico da superfície. A figura abaixo ilustra como funcionam os ailerons:
Figura 3 – Funcionamento dos ailerons
Foto 11 – Aileron da asa direita
- Flape: O flape como já foi mencionado, é um dispositivo hipersustentador que muda o perfil da asa do avião, ajudando na sustentabilidade e no controle da velocidade da aeronave no ar, ambas em operação de baixa velocidade,
especialmente importantes nas operações de pouso e decolagem. O ângulo crítico do aerofólio diminui um pouco, pois o flape produz uma perturbação no escoamento que influencia o fluxo de ar no extradorso da asa. Atualmente os flapes mais
utilizados em grandes aeronaves são do tipo Fowler que alem de aumentar a curvatura das asas, aumenta também a área desta, aumentando assim a sustentação. Os flapes também funcionam como freio aerodinâmico, porque aumentam o arrasto do aerofólio. É acionado por uma alavanca entre aos acentos dianteiros. Com relação à figura 5 temos:
- Plain flap ou flape plano: de simples construção, melhora a eficiência.
- Flape Split: de simples construção e pouca eficiência. - Flape Fowler: difícil construção e grande eficiência - Flape Slotted: de difícil construção e boa eficiência.
Figura 4 - Tipos de flapes
Nas aeronaves de pequeno porte o tipo de flape mais utilizado é do tipo flape plano, pela razão destas serem aeronaves leves, o flape plano vem a ser bem eficiente, como já foi dito é de simples construção e melhora a eficiência do voo em baixas velocidades.
14. Comandos de voo
A aeronave é comandada em voo pelo uso de superfícies convencionais de
comando primário, consistindo dos ailerons, estabiprofundor e leme de direção. A seguir segue o funcionamento dos ailerons e flapes.
14.1. Comandos do aileron
Os ailerons são comandados através do manche, o conjunto para o comando é constituído basicamente de: manche, rodas dentadas, onde são colocadas as correntes do comando do aileron, suporte de roldanas, roldanas, guinhol do aileron, hastes de comando, cabos de comando e esticadores para os cabos.
Figura 5 – Comando do aileron
A figura 5 mostra de forma esquematizada como é a montado o comando do aileron, desde o manche ate a haste de comando do aileron, também é possível entender a função de cada roldana e das rodas dentadas que são partes integrantes do sistema.
14.2. Flapes
Em alguns casos os flapes são acionados através de uma alavanca entre os bancos dianteiros, esta alavanca possui um botão de destravamento do flape. Como o aileron o conjunto do comando do flape possui cabos de comando, roldanas, rodas dentadas, hastes de comando e demais peças que formam o conjunto. O flape possui três níveis de deflexão, 10º, 25º e 40º que é a deflexão máxima por ele atingida. A figura abaixo mostra o flape em posição neutra à 0º.
Foto 12 – Flape em posição neutra
15. Remoção e Instalação das asas e seus componentes.
A seguir será mostrado como deve ser feita a remoção e instalação das asas
e seus componentes, para ilustrar estes procedimentos será utilizado como exemplo o bem 711 T – ST, Corisco II.
15.1. Remoção da ponta da asa.
Em primeiro lugar devem ser retirados os parafusos que fixam à ponta a asa, tendo o cuidado de não danificar a asa ou a ponta. Por segundo deve ser afastado a ponta o suficiente para desligar os fios da luz de posição. O cabo-massa pode ser desconectado no ponto de ligação na nervura da massa e o condutor positivo pode ser desconectado no terminal de ligação ou desparafusado do conjunto da luz de posição.
Por terceiro a ponta da asa deve ser inspecionada e verificada, deve estar isenta de rachaduras, mossas graves e outros danos menores. Caso haja
necessidade de reparo deve ser consultado o manual de serviços da aeronave.
15.2. Instalação da ponta da asa
Para instalar a ponta da asa, primeiro deve-se posicionar a ponta da asa de tal modo que o s fios da luz de posição possam ser conectados. O cabo-massa deve ser conectado a nervura da asa com porca ou parafuso e, ligando os terminais dos cabos ou aparafusando os conectores juntos, deve-se conectar também o condutor positivo a luz de posição. Isolar os terminais do s cabos e assegurar-se de que não
há sujeira na película no cabo massa, pois a sujeira pode prejudicar para um bom contato.
Por fim colaca-se a ponta da asa na posição e se instala os parafusos em torno da ponta. É importante tomar cuidado para não causar danos a asa ou a ponta. O funcionamento das luzes deve ser verificado após o termino da montagem.
15.3. Reparos estruturais
Os métodos de reparos estruturais utilizados terão que estar de acordo com
os regulamentos do F.A.A. (Federal Aviation Administration) norte americano. Nunca deve ser feito substituição de um revestimento ou reparo, com um material de tipo e espessura diferente do revestimento original. O reparo devera ser tão resistente quanto o revestimento original. Entretanto, a flexibilidade deve ser mantida, afim de que as áreas próximas não sejam submetidas a tensões adicionais. As pontas da asa são de termoplástico, na seqüência será mostrado como deve ser feito o reparo nesse material.
15.4. Reparos em termoplástico
A ponta da asa é feita de um material termoplástico, para a realização de um reparo nesta área a principio a sujeira e a pintura da superfície devem ser
removidas, a limpeza preliminar da área danificada com percloroetileno ou nafta assegurara geralmente, uma boa ligação entre os compostos de epóxi e
termoplástico. As partículas grandes de sujeira entranhadas nas partes em
termoplástico podem ser removidas usando-se uma pistola de ar quente, capaz de
fornecer temperatura de 150º a 200º C. A pistola deve ficar a uma distancia de aproximadamente 6 mm de distancia da superfície e o ar deve ser aplicado em movimentos circulares, ate que a aera fique suficientemente amolecida para remover as partículas de sujeira.
A área em termoplástico retornara a sua forma original após o resfriamento. No caso do dano ser maior deve ser consultado o manual de serviço da aeronave.
15.5. Remoção da asa
Para remover a asa, antes de tudo é preciso tomar algumas precauções. A
válvula seletora de combustível deve ser fechada e o combustível da asa que será removida tem que ser drenado. As tubulações e o reservatório dos freios também precisam ser drenados. Em seguida é retirado a tampa de acesso na nervura da ligação asa/fuselagem e os painéis de inspeção na asa, é retirado as poltronas dianteiras e traseiras do avião. A longarina-caixão deve ficar a vista e o revestimento lateral da cabine, correspondente ao lado da asa que será removida deve ser
retirado, em seguida o avião deve ser suspendido por macacos.
Desconectar os cabos de balanceamento e de comando do aileron nos esticadores localizados dentro da fuselagem, atrás da longarina. No caso de remoção da asa esquerda, é preciso retirar o contrapino do conjunto do suporte da roldana, para permitir que o terminal do cabo de balanceamento do aileron esquerdo passe entre a roldana e o suporte. Na seqüência é desconectado o flape do tubo de torção, baixando o flape ao máximo e retirando o parafuso e a bucha do mancal existente na extremidade traseira da haste de comando. Depois é só desconectar a
tubulação de combustível, na conexão localizada atrás da longarina, a altura da linha da ligação asa/fuselagem.
Para facilitar a reinstalação dos cabos de comando e das tubulações hidráulicas, basta marcar as extremidades das tubulações e dos cabos, identificando-os de alguma forma e, quando aplicável, prender um cordão aos
cabos, antes de tira-los da fuselagem ou da asa. Já para evitar que as tubulações de combustível, hidráulicas e outras sejam danificadas ou contaminadas, deve-se
colocar tampas de proteção nas conexões e extremidades das tubulações. As figuras 6 e 7 mostram a união das asas com a fuselagem, as longarinas principais e a longarina-caixão e a fixação destas duas longarinas.
Figura 6 – União das asas com a fuselagem
Figura 7 – Fixação da longarina principal com a longarina-caixão
A figura 7 mostra a fixação da asa esquerda. Para unir a longarina principal da asa na longarina-caixão são utilizados nove parafusos AN176-14A e nove arruelas AN960-616 sob os parafusos, nove porcas AN176-13A e sete arruelas AN960-616 e uma arruela 96352-3.
Para soltar a fiação elétrica é preciso retirar as braçadeiras, quantas for necessário. Em seguida os condutores do conjunto da barra de terminais são desconectados removendo a capa e as respectivas porcas e arruelas. Após haver removido o painel de revestimento na cabine, é preciso desconectar a tubulação hidráulica do freio, na conexão existente dentro da cabine, a altura do bordo de ataque da asa. No caso de remover a asa esquerda, será necessário desconectar o tubo dinâmico e o tubo estático do Pitot, nos cotovelos localizados dentro da cabine, a altura da linha da ligação asa/fuselagem. Para retirar a asa falta apenas
providenciar suportes adequados para a fuselagem e para as ambas as asas, retirar os macacos, as porcas, arruelas e parafusos da longarina dianteira e traseira. A longarina principal possui dezoito parafusos ao todo que devem ser retirados, para finalizar, basta remover a asa lentamente, assegurando-se de que todos os
condutores elétricos, cabos e tubulações estão desconectados.
15.6. Instalação da asa
No caso de substituição por uma asa nova, as asas novas não são furadas no ponto de fixação traseira. Será necessário fazer furo de 9, 525 a 9, 550 mm (0.375 a 0.376 pol.) para permitir a instalação da nova ferragem. Para prosseguir com a instalação é necessário certificar-se que a fuselagem esta firmemente colocada sobre o suporte.
A asa é colocada em posição para instalação, com o terminal da longarina a alguns centímetros do lado da fuselagem e colocada sobre cavaletes. As diversas tubulações devem ser preparadas, cabos de comando etc., para colocá-los na asa, ou na fuselagem, quando instalar a asa. Em seguida é só instalar a asa, em sua posição na fuselagem. Conforme a legenda de parafusos que consta no manual da aeronave, os dezoito parafusos devem ser instalados. A legenda de parafusos indica a posição em que o parafuso será instalado, da o numero do parafuso, e o numero da porca. Quando é substituído um conjunto de asa, é preciso estar seguro de manter a folga da ligação asa/fuselagem como mostra a figura 10.
Figura 8 – Folga da ligação asa/fuselagem
A figura 10 mostra alem da folga asa/fuselagem, o tipo de parafuso, arruelas e porca que devem ser utilizados, mostra também o valor do torque que deve ser aplicado para apertar o parafuso e ainda, o valor mínimo e máximo da folga.
O próximo passo é instalar o parafuso, arruelas e porca que fixam a longarina dianteira a ferragem de fixação na fuselagem. É necessário no mínimo uma arruela sob a porca; depois devem ser acrescentando tantas arruelas forem necessárias, para deixar no máximo um fio e meio de rosca visível ou, no mínimo o chanfro do parafuso exposto, lembrar sempre de colocar as arruelas especificadas pelo manual de serviço da aeronave. Deve ser instalada a quantidade necessaria de arruelas entre a face dianteira da ferragem de fixação na asa e a face posterior da ferragem
de fixação na fuselagem e para finalizar falta apenas instalar o parafuso correto, arruelas e porcas que fixam a longarina traseira a ferragem da fuselagem. Na seqüência deve ser aplicado o torque de 360 a 390 lb-pol. nas dezoito porcas ou na cabeça dos parafusos da longarina principal. É importante certificar-se que os parafusos instalados estejam de acordo com a legenda de parafusos. O torque aplicado no parafuso de fixação da longarina dianteira é de 50 a 60 lb-pol. Ao identificar a ferragem aplica-se então torque ao parafuso de fixação da longarina traseira.
Para suspender a aeronave devem ser instalados os macacos das asas e o suporte no patim de cauda com um lastro de aproximadamente 110 Kg na base do suporte. Cada macaco deve ser colocado no local correto embaixo da asa, colocar o macaco no local errado vai danificar a asa, a foto abaixo mostra o local correto para instalação do macaco, neste local a estrutura da asa é reforçada, pois terá que suportar todo o peso da aeronave sobre o macaco.
Foto 13 – Ponto de apoio de macaco
No caso da asa removida ser a asa esquerda, é necessário conectar o tubo de Pitot e a tomada estática, da foto 11, nos cotovelos localizados na cabine do piloto, na linha de ligação asa/fuselagem.
Foto 14 – Tomada estática
Substituir ou instalar braçadeiras onde for necessário. No caso de haver
instalação para aquecimento de tubo de Pitot, é preciso conectar o fio positivo na fuselagem.
Após isso feito a tubulação hidráulica do freio tem que ser conectada na conexão localizada na cabine, na altura do bordo de ataque da asa. Em seguida devem ser conectados os condutores nos respectivos pontos na barra de terminais e instalado as arruelas e as porcas. As braçadeiras devem ser colocadas ao longo da fiação elétrica para prendê-la em posição e também é preciso instalar a capa de
proteção contra poeira, na barra de terminais. É retirada a tampa de proteção da tubulação de combustível e ligado a tubulação na conexão localizada atrás da longarina, na linha da ligação asa/fuselagem.
Os cabos de balanceamento e de comando do aileron precisam ser conectados nos esticadores que se localizam dentro da fuselagem, atrás da longarina. Após ser inserido e conectado o cabo de balanceamento esquerdo através do conjunto do suporte, é instalado um contrapino de guarda cabo, no furo existente nesse conjunto.
Com a alavanca do flape na posição de máxima deflexão, é conectado o flape, é colocada uma bucha do lado externo do terminal com rotula, instalado o parafuso e apertado. Deve-se verificar a regulagem e a tensão dos cabos de comando dos ailerons e flapes. O próximo passo é fazer a manutenção e abastecimento do sistema de freio com fluido hidráulico, de acordo com o parágrafo Serviços no sistema de freio, do manual de serviço, o sistema deve ser sangrado e verificado quanto a vazamento de fluido.
Agora é a vez do sistema de combustível que deve ser feito a manutenção e abastecimento de acordo com o parágrafo Serviços no sistema de combustível, do manual de serviço, o sistema deve ser verificado quanto a vazamentos e fluxo. O funcionamento de todo o equipamento elétrico e o sistema Pitot estático deve ser verificado. Após isso basta baixar o avião e retirar os macacos, como o conjunto do painel de revestimento da cabine, o carpete da longarina-caixão, as poltronas dianteiras e traseiras e a vedação de borracha da ligação asa/fuselagem foram removidas, tudo deve ser reinstalado, e para finalizar é preciso recolocar todos os painéis e janelas de acesso da asa em questão, feito isso a instalação da asa é concluída.
16. Superfície de voo
16.1. Remoção do aileronPara remover o aileron primeiro é preciso desconectar a haste de comando do ponto de fixação do aileron, retirando a porca, as arruelas e o parafuso do terminal com rotula. Para simplificar a instalação deve ser observada a posição das arruelas. Por segundo retira-se o parafuso de fixação, com as porcas nas dobradiças no bordo de araque do aileron e remove-se o aileron, abaixando a extremidade interna e deslocando-o para frente, para permitir que o braço de balanceamento se afaste da abertura na nervura externa. Isso finaliza a remoção do aileron, a figura 11 mostra a asa, o aileron e os seus pontos de fixação.
Figura 9 – Pontos de fixação do aileron
16.2. Instalação do aileron
Para se instalar o aileron primeiro instale o braço de balanceamento na
abertura da nervura externa, movendo a extremidade interna do aileron para frente, para permitir que o braço possa ser inserido através da abertura. O aileron deve ser colocado no lugar e instalado com os parafusos de fixação e as porcas. É preciso verificar se o aileron esta livre para se mover sem interferência. A figura 12 mostra a fixação do aileron na asa, os parafusos, porca e arruelas utilizadas.
Figura 10 – Fixação do aileron
Foto 15 – Fixação do aileron
A haste de comando do aileron deve ser fixada com parafusos, as arruelas e a porca, distribuindo as arruelas de forma que o aileron fique livre para girar de
batente a batente, sem que a haste engripe ou roce na abertura na longarina traseira. É necessário certificar-se de que o terminal com rotula esta sem jogo lateral, quando apertar o parafuso e de que a haste não faça contato com o lado do suporte. É preciso atuar os comandos dos ailerons para certificar-se da liberdade de movimento. A figura 12 mostra como é fixada a haste de comando.
Figura 11 – Haste de comando do aileron
16.3. Verificação da folga do aileron
Para verificação da folga do aileron é recomendado a execução das seguintes
verificações, antes do balanceamento, para apurar se há folga no aileron. O aileron deve ser ajustado e fixado na posição neutra. Utilize uma régua de comprimento suficiente para ir do chão ate alguns centímetros acima do bordo de fuga do aileron. Colocando a régua perto do bordo de fuga do aileron e com suavidade, basta mover o aileron para cima e para baixo e marcar o limite do curso (folga) na régua. O curso
total (folga) não deve exceder 6,0 mm (0,24 pol.). Caso a folga exceda o limite prescrito, deve ser efetuado os reparos necessários para eliminar a folga excessiva. Segurando o aileron mova-o ao longo da envergadura, para dentro e para fora, para então ser verificado se a folga máxima não passara de 0,9mm (0,035 pol.).
16.4. Balanceamento do aileron
O balanceamento do aileron é muito importante para maior eficiência da
superfície. Posicionando o aileron no dispositivo de balanceamento em área livre de corrente de ar e de tal maneira que permita o movimento livre do aileron. A
ferramenta deve ser colocada sobre o aileron, não deve ser utilizado rebite, a ferramenta deve ser mantida perpendicular a linha de centro da articulação, como mostra a figura 13:
Figura 12 – Balanceamento de aileron
Faz-se a leitura da escala quando o nível de bolha estiver centrado através da ajustagem do peso, e determina-se o balanceamento estático, caso ele não fique dentro dos limites especificados os procedimentos a seguir são tomados.
Primeiro o bordo de ataque deve ser pesado. Apesar de esta condição ser muito improvável, deve-se verificar novamente as medições e os cálculos. Em segundo lugar verificar se o bordo de fuga esta pesado. Não há condições de acrescentar peso a massa de balanceamento para equilibrar uma condição de bordo de fuga pesado, portanto, é necessário determinar a causa exata do desbalanceamento. Se o aileron estiver pesado demais devido a pintura sobre a tinta velha, será necessário remover toda a pintura do aileron e pintar novamente. Se o aileron estiver pesado demais devido a reparos no revestimento ou nas nervuras é necessário remover o reparo e substituir todas as peças danificadas e verificar o balanceamento
novamente.
16.5. Remoção do flape
Os flapes devem ser estendidos ate o máximo de deflexão e retirado do
terminal com rotula, o parafuso e a bucha, usando chave de boca ou chave de fenda tipo Z. As porcas, arruelas, buchas e parafusos devem ser retirados da articulação, que prende o flape ao conjunto da asa. Em seguida o flape é puxado para trás e para fora da asa.
16.6. Instalação do flape
O flape é recolocado na posição correta e instalado os parafusos, buchas,
arruelas e porcas de articulação. Com o comando dos flapes da posição de deflexão máxima deve ser colocada a bucha no lado externo do terminal com rotula, instalar e apertar o parafuso. A figura 14 mostra como é fixado o flape:
Figura 13 – Fixação do flape
O flape deve ser operado algumas vezes para assegurar-se de que esta
funcionando livremente.
17. Carga alar
Em aerodinâmica carga alar é o índice resultante do peso da aeronave dividido pela área da asa. A carga alar reflete diretamente a capacidade de
sustentação, que por seu turno afeta diretamente a velocidade ascensorial, capacidade de carregamento e desempenho de uma aeronave. Quanto menor a carga alar, maior a eficiência de uma asa em relação ao peso que ela deve
sustentar. Carga alar, embora traduza a eficiência de uma asa em relação ao peso que ela sustenta não é o único fator determinante da eficiência global, pois é uma aferição estática, não considera fatores coma a velocidade aerodinâmica e perfil aerodinâmico.
De forma resumida, pode-se dizer que uma aeronave com baixa carga alar possui mais área de asa do que realmente precisa: a maior manobrabilidade pode comprometer velocidade final e a recíproca.
18. Diedro
O diedro da asa do Corisco II é positivo, A maioria dos aviões monomotores possui o diedro positivo da asa. O diedro é o ângulo formado entre o plano da asa e o horizonte. Em aeronaves de diedro positivo a estabilidade lateral é aumentada, o efeito da fuselagem diminui a estabilidade lateral, pois ele prejudica o efeito de diedro. Por exemplo, na figura abaixo a fuselagem impede que o vento alcance o extradorso da asa direita do avião diminuindo, portanto a estabilidade lateral.
Foto 16 – Diedro positivo
Como pode ser observado o diedro da asa do Corisco tem um ângulo pequeno, porem suficiente para melhorar a estabilidade do avião. Nos aviões de asas baixa, o peso da fuselagem tende a aumentar o desequilíbrio lateral do avião, reduzindo a estabilidade. Porem, um avião não deve ter estabilidade lateral
exagerada, porque deixaria de obedecer ao comando dos ailerons.
19. Conclusão
Com o desenvolvimento deste trabalho, foi possível verificar a complexidade que envolve a construção de uma asa, os procedimentos para sua desmontagem, sua montagem e alguns possíveis reparos.
Foi possível observar também, que apesar das aeronaves de pequeno porte ser aparentemente de simples construção a forma como a sua asa é construída, sua estrutura, seus sistemas para comando e acionamento das superfícies móveis, é muito mais complexa do que aparenta, desde a forma como seu revestimento é fixado na estrutura ate a própria estrutura da asa, as longarinas principais fixadas nas longarinas-caixão, requerem extrema atenção ao se executar um serviço de manutenção, corretiva ou preventiva.
A asa do avião é sem duvida uma das principais partes da aeronave, sendo assim requer atenção especial, a forma como fica posicionada faz com que o avião tenha um bom desempenho e estabilidade necessária para a realização do voo. De forma simples e resumida, foram apresentadas, ao longo deste trabalho as principais características de asas de aviões monomotores de pequeno porte e suas características exemplificadas na aeronave Embraer 711 T - ST Corisco II.
REFERENCIAS
Homa, Jorge M. Aerodinâmica e teoria de voo 20ª ed. São Paulo: Asa, 1999
Pimentel, Paulo Thadeu de Oliveira. Aerodinâmica
Saintive, Newton Soler. Aerodinâmica de alta velocidade 7ª ed. São Paulo, 2002
MS – 711 T - ST, Manual de serviço rev. 5 de 1992
http://www.mafiadaaviacao.com.br/asp/glossario_detalhe.asp?letra=N&codigo=400. Acesso em: 25 Out. 2008.
www.wikipédia.org. Acesso em: 25 Out. 2008
www.feiradeciências.com.br. Acesso em: 26 Out. 2008
http://super.abril.com.br. Acesso em: 26 Out. 2008
http://ciencia.hsw..uol.com.br. Acesso em: 27 Out. 2008
http://www.geocities.com/cpp2001br/teoriadevoo.html. Acesso em: 27 Out. 2008
http://www.demec.ufmg.br/Cea/Artigos/CEA308.pdf. Acesso em: 28 Out. 2008
http://www.territorioscuola.com/wikipedia/pt.wikipedia.php?title=Imagem:Wing.slat.60 0pix.jpg. Acesso em: 28 Out. 2008
http://images.google.com.br/images. Acesso em: 29 Out. 2008
http://www.fpam.pt/informacoes/LivroAeromodelismo/capituloXI.pdf. Acesso em: 30 Out. 2008
http://www.euamovoar.com.br/site/artigos/18-a-velocidade-do-som. Acesso em: 01 Nov. 2008
http://mustang2experimental.tripod.com/Fotos_1.htm. Acesso em: 03 Nov. 2008
http://www.airandinas.com/ct_cap2.html. Acesso em: 09 Nov. 2008
http://demnet.ubi.pt/~gamboa/pessoal/3680/apontamentos/capitulo05.pdf. Acesso em: 12 Nov.2008
http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/planador/aerodinamica.php. Acesso em: 21 Nov. 2008
