Os métodos empregados estão baseados nos procedimentos normais que se utilizam para o desenho prévio de aviões na escala real, ainda que se tenha em conta o efeito de escala,sobre tudo no que concerne a correção dos dados de coeficiente da sustentação e resistencia de perfis.
Sobre um avião em voo atuam uma série de forças e uma série de momentos. (0 efeito de uma força é produzir um deslocamento acelerado, retilínio, ainda que num determinado momento tende a fazer girar o avião.) . Se o voo é retilinio e uniforme, a resultante de todas as forças tem de ser nula e o momento resultante de todas as forças, há também de ser nulo. Vejamos quais são estas forças e momentos sobre cada parte principal do avião e que variáveis devemos determinar para desenhá-las.
Ferramentas de uso indispensável ao aeromodelista veterano
Dremel moto tool kit, nível, machos de 1/8", etc. . .
A ASA
A asa é o elemento sustentador principal do avião. As forças de pressão que exerce o ar sobre uma asa em voo, pode supor-se equivalentes a duas forças :
(a) SUSTENTAÇÃO - (L)
(b) RESISTENCIA - (D)
Aplicadas em um ponto da corda média da asa, chamado - centro aerodinamico (c.a.) e a um momento que tende a fazer girar a asa vamos chamá-lo momento de arfagem (Moa). A sustentação é sempre perpendicular a direção do vento incidente sobre a asa e a resistencia tem a direção da velocidade do vento. O momento de arfagem é considerado positivo quando tende a cabrar e negativo quando tende a picar.
Uma asa se compõe de perfis e dependendo do tipo deperfil aue usamos para construir a asa, obteremos diferentes comportamentos da mesma em voo. A qualidade dos diferentes perfis se medem através dos coeficientes de sustentação (Cl) , de reslstencia (cd) e de momento (cm) .
Estes coeficientes variam com o angulo de ataque e,estudando esta variação, podemos definir o tipo de perfil mais conveniente para a asa de nosso avião. Outras variáveis que influem sobre o comportamento da asa são :
(a) ALONGAMENTO - (A)
(b) RELAÇÃO ENTRE A CORDA DA ASA NA PONTA
(ct) e NARIZ (cr) .
O alongamento se define como a relação entre o quadrado da envergadura (b) e a superfície alar (S) ou, como a relação entre a envergadura e a corda média da asa.
A=b2/S ou A=b/c
Desenhar uma asa significa definir.
. tipo de perf11
. Superficie alar, S
. Envergadura, b
. Corda média, c
. Corda na raiz, cr
. Corda na ponta, ct
. Alongamento, A
. Angulo de diedro
(somente se a asa for enflechada)
MOTOR
Este é o responsável pela propulsão do avião. Ao se acoplar uma hélice apropriada ao motor, obtém-se uma força propulsora que pode ser de tração, e a hélice está a frente do motor , ou uma força de empuxe se a hélice está atrás do motor (hélice de passo invertido) . Em qualquer caso, esta força se denota com a letra T e se mede em quilos.
Para selecionar o motor apropriado, devemos definir :
. potencia necessária, P
. Hélice, definida pelo diâmetro, d , e pelo passo, p.
SUPERFICIES DE CAUDA
A cauda horizontal é o elemento estabilizador principal do avião. Vem definida pelo mesmo tipo de variáveis que a asa.
A cauda vertical contribui com a estabilidade direcional do avião e é também definida pelo mesmo tipo de variáveis que a asa.
FUSELAGEM
Esta, no caso de aeromodelos, serve para dar suporte e unir o motor, asa e cauda. Contém tanque de combustível,equipamentos de rádio controle, etc.
Vem definido por :
. Distância de suas cavernas
. Altura e largura a cada distância
Sobre o avião, como conjunto, atua o peso (W) - quilos - e a resistencia de todos os demais elementos ( trem de pouso, cabine, etc . . . ) .
DESENHO DA ASA
Deixarei o tema da seleção de perfil para mais adiante.
Vamos calcular os demais parametros enumerados anteriormente.
FAREMOS O DESENHO com a ajuda de quatro gráficos:
Como exemplo, vamos supor que queremos desenhar um aeromodelo do tipo treinador avançado.
Como dado de partida, vamos determinar a velocidade mínima de voo horizontal, chamada velocidade de estol (Vs) . Esta é a mínima velocidade em que o avião se mantém em voo, com a sustentação equilibrada ao peso.
Selecionamos Vs=l1m/s (40 km/h) e encontremos na curva (a) da figura 2a um valor da carga alar de W/S=51.8 (gar/dm²). Com este valor entramos na figura b e encontremos o peso provável para nosso avião completo. Será da ordem de W=1,8 (kg) . Esta curva se obteve representando os valores de carga alar e peso de mais de 70 modelos comerciais de fabricantes conhecídos como Graupner, Robbe,
Aerobrás, Webra, SG, Simprop etc, e traçando uma reta pela zona média da nuvem de pontos que se obteve.
No caso em que o peso obtido nao nos agrade por qualquer razão, podemos modificá-lo a vontade, ainda que não devemos querer que seja muito diferente do encontrado na curva.
Com o peso achado, entramos na figura 2c e obteremos a superfície alar, 5=34.7 (dm2) .
Devemos determinar o alongamento da asa. Grandes alongamentos significam asas de grande envergadura e pequena corda, que dão grande sustentação e pouca resistencia. Alongamentos curtos significam asas curtas e maior corda. Em geral, para aviões a motor, os alongamentos normais vão de 5 a 8.
Um bom valor para nosso exemplo poderia ser de A=6, com o que a figura 2d nos daria lima envergadura de b=1.44 (m) , que parece um valor aceitável. Se este valor
não convir poderíamos selecionar outro alongamento e obter da mesma figura, outra envergadura.
Com a envergadura, b, e o alongamento, a, podemos obter a corda média da asa, c :
c=b/A, em nosso caso: c=1.44/6=0,24 (m)
Se elegermos asa reta a corda seria constante em toda asa. Se queremos em flecha, teremos que eleger a corda do perfil na raiz da asa (cr) ou a corda da ponta (ct) . Uma
vez eleita uma ou outra a que fica se obtém de :
ct=2c-cr
cr=2c-ct
Em nosso exemplo que quisermos asa enflechada, com uma corda na raiz da asa de cr=3O cm, obteria-mos para a corda do perfil na ponta, c=18 cm.
Com isto, teremos mediante um sensivel procedimento gráfico, quase todos os parâmetros que definem a asa, e o peso provável que terá nosso avião.
Adiante veremos métodos para selecionar o tipo de perfil da asa, critérios para determinar o dietro e mais adiante veremos o cálculo da potencia necessária do motor e também os métodos para o desenho das superficies de cauda.
A curva (b) da figura 2a, nos dá a velocidade de perda que conseguiriamos se equipássemos nosso aviao com flaps.
Em nosso caso, poderiamos diminuir nossa velocidade de perda até 8.4m/s (30 km/h) , porém isto 56 tem interesse em aeromodelos de grande peso, com altas cargas alares.
As caracteristicas mais importantes da asa são :
(1) - Forma na planta
Retangular ou com leve estreitamento
.
(2) - Alongamento alar
Compreendido entre 5 e 7.2
(3) - Diedro transversal
Treinadores básicos 3 a 5 graus ,.
Treinadores avançados O a 2 graus
(4) - Torsão alar
Não é necessário
(5) - Perfil alar
Para treinadores básicos : os perfis plano-convexos são mais adequados já que facilitam a construção da asa e proporcionam um voo lento e dócil. Não são adequados para voo invertido.
Para treinadores avançados : são mais convenientes os perfis biconvexos; oferecem uma boa sustentação, facilitam a acrobacia e permuta o voo invertido.
A espessura do perfil deve ser da ordem de 12 a 15%, tanto maior quanto menor seja o aeromodelo.
(6) - Ailerons
Para treinadores avançados.
A área dos ailerons deve representar entre 12 a 13% da área alar. normalmente 6.25% para cada aileron.
Como dimensões tem-se :
. para ailerons convencionais 0,25 ba xO,25 ca
****SENDO ba, ENVERGADURA ALAR
****SENDO ca CORDA ALAR
. para ailerons marginais 0,50 ba x 0,50 ca
. O curso dos ailerons será de + 16° e -13°
(diferencial) .
(7) - Incidencia de asa
. Zonas de vento forte O a 1 grau
. Zonas de vento normal 1 a 2 graus
. Zonas de vento fraco 1,5 a 2 graus
A teoria diz que o rendimento de uma asa se considera ótimo se a envergadura fosse infinita. Assim pois, quanto maior o alongamento, melhor resultado. Porém isto cria problemas de resistencia (rigidez) e de construção.
Um fator que terá influencia na estabilidade do modelo é o DIEDRO , que deverá ser sempre maior no caso de não ter ailerons. Como orientação sugiro O a 3 graus cada
semi-asa se utilizarmos ailerons e ao redor de 5 graus em caso contrário.
Também em relação a estabilidade, temos a torsão geométrica. Constr6i-se a asa de modo que o ângulo de ataque nos extremos seja menor do que na raiz. Isto se consegue torsionando adequadamente a asa em sua construção, ou combinando os perfis adequadamente e gradualmente desde a raiz até o bordo marginal. Estes últimos serão de maior curvatura (sustentação) . Este sistema se chama torsão aerodinâmica e tanto um como outro sistema contribuem para que nosso modelo não perca sustentação subitamente. Pois voando em baixa velocidade,ou em curvas críticas, chegaria o momento em que se produziria a perda por excesso de ângulo de ataque. Neste momento as pontas de asa seguem produzindo sustentação , já que sua incidencia relativa é menor do que no centro. Isto nos dá uma margem de segurança em certas manobras. Aconselho seu emprego, mesmo que isto complique um pouco a construção da asa.
O quadro acima, estabelece a partir da carga unitária e da potencia unitária uma perfeita compreensão das caracteristicas dos motores comerciais de vela incandescente.
Quanto as asas, comento cinco disposições diferentes:
(1) Asa parassol - solução complexa, frágil e cara.
(2) Asa alta - configuração mais atrativa porém não
é a mais funcional e eficaz.
(3) Asa semialta - a mais eficaz e simples; muito
econômica.
(4) Asa dorsal - é a mais barata, porém nao é a mais
eficaz, sobretudo para treinadores primários.
(5) Asa baixa - Não recomendável para treinadores R/C.
RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS NAS ASAS
O rompimento da longarina da asa e a posterior destruição do modelo, surpreendem por sua rapidez e a falta de avisos prévios. O rompimento das asas se faz subitamente e vemos o produto de nossas longas horas de trabalho, projetar-se contra o solo. Os pontos de acldente variam pouco.
Durante a execução de um looping, após um - excelente voo picado, e não poucas vezes, devido a inexperiencia, quem sabe durante uma curva fechada, com o avião espantosamente inclinado. Como diriam os sulistas, as asas - batem palmas -, e toda fuselagem desce numa linda queda livre com todo o equipamento a bordo. Em compensação, a asa desce graciosamente, com suaves ondulações.
A ruptura por excesso de fator de carga na longarina principal, tem sempre o mesmo aspecto : corte na parte central da asa, com fratura de nervuras ou separação pela zona de colagem. Pode acontecer também pela ruptura dos reforços de compensado, com surpreendente imunidade para as nervuras. Assim mesmo, partem os chapeamentos e rasgamse os entelamentos. Os mais observadores verão que os reforços de compensado estão rompidos em sua primeira metade, até o centro da peça, em forma limpa e reta e o resto com aparas em forma de zig-zag.
Se não for exatamente pelo centro a asa rompe pela seção onde se apoia na fuselagem. As caracteristicas são as mesmas.
Trajetória de um avião saindo bruscamente de um voo picado. O fator de carga, neste caso pode chegar a 10 G.
V = Velocidade de mergulho
R = Raio de saida do mergulho
P = Peso
G = Gravidade
Para maior compreensão vamos dividir os tipos de asa em dois grupos. Asas com estais e asas sem estais, nao estou entrando em termos técnicos para facilitar o estudo. Ambas trabalham de forma diferente, portanto devem ser tratadas de maneira distinta.
Se existem reforços, devem ser colocados em lugares diferentes, e os esforços e deformações que sofrem, nada tem em comum. Geralmente os principiantes colocam reforços desnecessários, que acarretam em peso ilógico. Terminando por transformar pássaros em verdadeiros tanques blindados voadores.
ASAS SEM ESTAIS
Em consideração á maior aplicação destes tipos de asas,estou dando maior ênfase à esta parte.
Sob o ponto de vista estrutural se converte em duas asas,simétricas em relação á fuselagem,carregando a metade do peso em cada asa.seu comportamento será simétrico.
No diagrama se observam tres traçadois do flector:para esforços normais que só se dão em voo horizontal e nivelado uma demonstração gráfica para 5G quando as condições são forçadas e muitos aviões alcançam a 10G muito mais do que se poderia esperar.20G pode ser alcançado por treinadores em manobras de traçado livre.
O valor máximo do momento flector é mf=P.1/8 e está no eixo de simetria.A conseqüencia é a seguinte:suponha que num momento do voo nosso avião está em uma capa de ar suportando homogeneamente o peso repartido pela asa,sendo que esta se encontre simplesmente apoiada pelos bordos marginais.Veja a figura abaixo.
Em tal configuração os desenhos de cortantes e flectores correspondem exatamente ao indicado nas figuras 3b e 3c nesta nova repartição de cargas,há algumas semelhanças com a situação descrita anteriormente.Aqui o máximo de flectores estão situados no mesmo lugar que no caso precedente.O único objetivo é compará-lo com as quantidades de esforços anteriores. Cito que o momento flector aqui,em novas condições vale mf=P.1/2. Comparando ambas as cifras,resulta que o segundo é quatro vezes maior (4G) que o primeiro.
O teste em laboratório castiga a asa quatro vezes mais que o simples esforço de voo.Se desejamos garantias,10G,façamos um teste de bancada.Bastará carregar a asa ,apoiada sómente pelas pontas em dois calços sobre a mesa,com um peso de 2,5 vezes o próprio.Se fizermos a prova com o avião equipado com motor,servos e demais equipamentos, utilizaremos 1,5 vezes o próprio peso. Isto nos pemite ter sem maiores riscos as verdadeiras condições de comportamento estrutural de nosso avião.Mesmo no caso de romper a asa,será mais barato que o risco catastrófico.
Os métodos empregados estão baseados nos procedimentos normais que se utilizam para o desenho prévio de aviões na escala real, ainda que se tenha em conta o efeito de escala,sobre tudo no que concerne a correção dos dados de coeficiente da sustentação e resistencia de perfis.
Sobre um avião em voo atuam uma série de forças e uma série de momentos. (0 efeito de uma força é produzir um deslocamento acelerado, retilínio, ainda que num determinado momento tende a fazer girar o avião.) . Se o voo é retilinio e uniforme, a resultante de todas as forças tem de ser nula e o momento resultante de todas as forças, há também de ser nulo. Vejamos quais são estas forças e momentos sobre cada parte principal do avião e que variáveis devemos determinar para desenhá-las.
Ferramentas de uso indispensável ao aeromodelista veterano
Dremel moto tool kit, nível, machos de 1/8", etc. . .
A ASA
A asa é o elemento sustentador principal do avião. As forças de pressão que exerce o ar sobre uma asa em voo, pode supor-se equivalentes a duas forças :
(a) SUSTENTAÇÃO - (L)
(b) RESISTENCIA - (D)
Aplicadas em um ponto da corda média da asa, chamado - centro aerodinamico (c.a.) e a um momento que tende a fazer girar a asa vamos chamá-lo momento de arfagem (Moa). A sustentação é sempre perpendicular a direção do vento incidente sobre a asa e a resistencia tem a direção da velocidade do vento. O momento de arfagem é considerado positivo quando tende a cabrar e negativo quando tende a picar.
Uma asa se compõe de perfis e dependendo do tipo deperfil aue usamos para construir a asa, obteremos diferentes comportamentos da mesma em voo. A qualidade dos diferentes perfis se medem através dos coeficientes de sustentação (Cl) , de reslstencia (cd) e de momento (cm) .
Estes coeficientes variam com o angulo de ataque e,estudando esta variação, podemos definir o tipo de perfil mais conveniente para a asa de nosso avião. Outras variáveis que influem sobre o comportamento da asa são :
(a) ALONGAMENTO - (A)
(b) RELAÇÃO ENTRE A CORDA DA ASA NA PONTA
(ct) e NARIZ (cr) .
O alongamento se define como a relação entre o quadrado da envergadura (b) e a superfície alar (S) ou, como a relação entre a envergadura e a corda média da asa.
A=b2/S ou A=b/c
Desenhar uma asa significa definir.
. tipo de perf11
. Superficie alar, S
. Envergadura, b
. Corda média, c
. Corda na raiz, cr
. Corda na ponta, ct
. Alongamento, A
. Angulo de diedro
(somente se a asa for enflechada)
MOTOR
Este é o responsável pela propulsão do avião. Ao se acoplar uma hélice apropriada ao motor, obtém-se uma força propulsora que pode ser de tração, e a hélice está a frente do motor , ou uma força de empuxe se a hélice está atrás do motor (hélice de passo invertido) . Em qualquer caso, esta força se denota com a letra T e se mede em quilos.
Para selecionar o motor apropriado, devemos definir :
. potencia necessária, P
. Hélice, definida pelo diâmetro, d , e pelo passo, p.
SUPERFICIES DE CAUDA
A cauda horizontal é o elemento estabilizador principal do avião. Vem definida pelo mesmo tipo de variáveis que a asa.
A cauda vertical contribui com a estabilidade direcional do avião e é também definida pelo mesmo tipo de variáveis que a asa.
FUSELAGEM
Esta, no caso de aeromodelos, serve para dar suporte e unir o motor, asa e cauda. Contém tanque de combustível,equipamentos de rádio controle, etc.
Vem definido por :
. Distância de suas cavernas
. Altura e largura a cada distância
Sobre o avião, como conjunto, atua o peso (W) - quilos - e a resistencia de todos os demais elementos ( trem de pouso, cabine, etc . . . ) .
DESENHO DA ASA
Deixarei o tema da seleção de perfil para mais adiante.
Vamos calcular os demais parametros enumerados anteriormente.
FAREMOS O DESENHO com a ajuda de quatro gráficos:
Como exemplo, vamos supor que queremos desenhar um aeromodelo do tipo treinador avançado.
Como dado de partida, vamos determinar a velocidade mínima de voo horizontal, chamada velocidade de estol (Vs) . Esta é a mínima velocidade em que o avião se mantém em voo, com a sustentação equilibrada ao peso.
Selecionamos Vs=l1m/s (40 km/h) e encontremos na curva (a) da figura 2a um valor da carga alar de W/S=51.8 (gar/dm²). Com este valor entramos na figura b e encontremos o peso provável para nosso avião completo. Será da ordem de W=1,8 (kg) . Esta curva se obteve representando os valores de carga alar e peso de mais de 70 modelos comerciais de fabricantes conhecídos como Graupner, Robbe,
Aerobrás, Webra, SG, Simprop etc, e traçando uma reta pela zona média da nuvem de pontos que se obteve.
No caso em que o peso obtido nao nos agrade por qualquer razão, podemos modificá-lo a vontade, ainda que não devemos querer que seja muito diferente do encontrado na curva.
Com o peso achado, entramos na figura 2c e obteremos a superfície alar, 5=34.7 (dm2) .
Devemos determinar o alongamento da asa. Grandes alongamentos significam asas de grande envergadura e pequena corda, que dão grande sustentação e pouca resistencia. Alongamentos curtos significam asas curtas e maior corda. Em geral, para aviões a motor, os alongamentos normais vão de 5 a 8.
Um bom valor para nosso exemplo poderia ser de A=6, com o que a figura 2d nos daria lima envergadura de b=1.44 (m) , que parece um valor aceitável. Se este valor
não convir poderíamos selecionar outro alongamento e obter da mesma figura, outra envergadura.
Com a envergadura, b, e o alongamento, a, podemos obter a corda média da asa, c :
c=b/A, em nosso caso: c=1.44/6=0,24 (m)
Se elegermos asa reta a corda seria constante em toda asa. Se queremos em flecha, teremos que eleger a corda do perfil na raiz da asa (cr) ou a corda da ponta (ct) . Uma
vez eleita uma ou outra a que fica se obtém de :
ct=2c-cr
cr=2c-ct
Em nosso exemplo que quisermos asa enflechada, com uma corda na raiz da asa de cr=3O cm, obteria-mos para a corda do perfil na ponta, c=18 cm.
Com isto, teremos mediante um sensivel procedimento gráfico, quase todos os parâmetros que definem a asa, e o peso provável que terá nosso avião.
Adiante veremos métodos para selecionar o tipo de perfil da asa, critérios para determinar o dietro e mais adiante veremos o cálculo da potencia necessária do motor e também os métodos para o desenho das superficies de cauda.
A curva (b) da figura 2a, nos dá a velocidade de perda que conseguiriamos se equipássemos nosso aviao com flaps.
Em nosso caso, poderiamos diminuir nossa velocidade de perda até 8.4m/s (30 km/h) , porém isto 56 tem interesse em aeromodelos de grande peso, com altas cargas alares.
As caracteristicas mais importantes da asa são :
(1) - Forma na planta
Retangular ou com leve estreitamento
.
(2) - Alongamento alar
Compreendido entre 5 e 7.2
(3) - Diedro transversal
Treinadores básicos 3 a 5 graus ,.
Treinadores avançados O a 2 graus
(4) - Torsão alar
Não é necessário
(5) - Perfil alar
Para treinadores básicos : os perfis plano-convexos são mais adequados já que facilitam a construção da asa e proporcionam um voo lento e dócil. Não são adequados para voo invertido.
Para treinadores avançados : são mais convenientes os perfis biconvexos; oferecem uma boa sustentação, facilitam a acrobacia e permuta o voo invertido.
A espessura do perfil deve ser da ordem de 12 a 15%, tanto maior quanto menor seja o aeromodelo.
(6) - Ailerons
Para treinadores avançados.
A área dos ailerons deve representar entre 12 a 13% da área alar. normalmente 6.25% para cada aileron.
Como dimensões tem-se :
. para ailerons convencionais 0,25 ba xO,25 ca
****SENDO ba, ENVERGADURA ALAR
****SENDO ca CORDA ALAR
. para ailerons marginais 0,50 ba x 0,50 ca
. O curso dos ailerons será de + 16° e -13°
(diferencial) .
(7) - Incidencia de asa
. Zonas de vento forte O a 1 grau
. Zonas de vento normal 1 a 2 graus
. Zonas de vento fraco 1,5 a 2 graus
A teoria diz que o rendimento de uma asa se considera ótimo se a envergadura fosse infinita. Assim pois, quanto maior o alongamento, melhor resultado. Porém isto cria problemas de resistencia (rigidez) e de construção.
Um fator que terá influencia na estabilidade do modelo é o DIEDRO , que deverá ser sempre maior no caso de não ter ailerons. Como orientação sugiro O a 3 graus cada
semi-asa se utilizarmos ailerons e ao redor de 5 graus em caso contrário.
Também em relação a estabilidade, temos a torsão geométrica. Constr6i-se a asa de modo que o ângulo de ataque nos extremos seja menor do que na raiz. Isto se consegue torsionando adequadamente a asa em sua construção, ou combinando os perfis adequadamente e gradualmente desde a raiz até o bordo marginal. Estes últimos serão de maior curvatura (sustentação) . Este sistema se chama torsão aerodinâmica e tanto um como outro sistema contribuem para que nosso modelo não perca sustentação subitamente. Pois voando em baixa velocidade,ou em curvas críticas, chegaria o momento em que se produziria a perda por excesso de ângulo de ataque. Neste momento as pontas de asa seguem produzindo sustentação , já que sua incidencia relativa é menor do que no centro. Isto nos dá uma margem de segurança em certas manobras. Aconselho seu emprego, mesmo que isto complique um pouco a construção da asa.
O quadro acima, estabelece a partir da carga unitária e da potencia unitária uma perfeita compreensão das caracteristicas dos motores comerciais de vela incandescente.
Quanto as asas, comento cinco disposições diferentes:
(1) Asa parassol - solução complexa, frágil e cara.
(2) Asa alta - configuração mais atrativa porém não
é a mais funcional e eficaz.
(3) Asa semialta - a mais eficaz e simples; muito
econômica.
(4) Asa dorsal - é a mais barata, porém nao é a mais
eficaz, sobretudo para treinadores primários.
(5) Asa baixa - Não recomendável para treinadores R/C.
RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS NAS ASAS
O rompimento da longarina da asa e a posterior destruição do modelo, surpreendem por sua rapidez e a falta de avisos prévios. O rompimento das asas se faz subitamente e vemos o produto de nossas longas horas de trabalho, projetar-se contra o solo. Os pontos de acldente variam pouco.
Durante a execução de um looping, após um - excelente voo picado, e não poucas vezes, devido a inexperiencia, quem sabe durante uma curva fechada, com o avião espantosamente inclinado. Como diriam os sulistas, as asas - batem palmas -, e toda fuselagem desce numa linda queda livre com todo o equipamento a bordo. Em compensação, a asa desce graciosamente, com suaves ondulações.
A ruptura por excesso de fator de carga na longarina principal, tem sempre o mesmo aspecto : corte na parte central da asa, com fratura de nervuras ou separação pela zona de colagem. Pode acontecer também pela ruptura dos reforços de compensado, com surpreendente imunidade para as nervuras. Assim mesmo, partem os chapeamentos e rasgamse os entelamentos. Os mais observadores verão que os reforços de compensado estão rompidos em sua primeira metade, até o centro da peça, em forma limpa e reta e o resto com aparas em forma de zig-zag.
Se não for exatamente pelo centro a asa rompe pela seção onde se apoia na fuselagem. As caracteristicas são as mesmas.
Trajetória de um avião saindo bruscamente de um voo picado. O fator de carga, neste caso pode chegar a 10 G.
V = Velocidade de mergulho
R = Raio de saida do mergulho
P = Peso
G = Gravidade
Para maior compreensão vamos dividir os tipos de asa em dois grupos. Asas com estais e asas sem estais, nao estou entrando em termos técnicos para facilitar o estudo. Ambas trabalham de forma diferente, portanto devem ser tratadas de maneira distinta.
Se existem reforços, devem ser colocados em lugares diferentes, e os esforços e deformações que sofrem, nada tem em comum. Geralmente os principiantes colocam reforços desnecessários, que acarretam em peso ilógico. Terminando por transformar pássaros em verdadeiros tanques blindados voadores.
ASAS SEM ESTAIS
Em consideração á maior aplicação destes tipos de asas,estou dando maior ênfase à esta parte.
Sob o ponto de vista estrutural se converte em duas asas,simétricas em relação á fuselagem,carregando a metade do peso em cada asa.seu comportamento será simétrico.
No diagrama se observam tres traçadois do flector:para esforços normais que só se dão em voo horizontal e nivelado uma demonstração gráfica para 5G quando as condições são forçadas e muitos aviões alcançam a 10G muito mais do que se poderia esperar.20G pode ser alcançado por treinadores em manobras de traçado livre.
O valor máximo do momento flector é mf=P.1/8 e está no eixo de simetria.A conseqüencia é a seguinte:suponha que num momento do voo nosso avião está em uma capa de ar suportando homogeneamente o peso repartido pela asa,sendo que esta se encontre simplesmente apoiada pelos bordos marginais.Veja a figura abaixo.
Em tal configuração os desenhos de cortantes e flectores correspondem exatamente ao indicado nas figuras 3b e 3c nesta nova repartição de cargas,há algumas semelhanças com a situação descrita anteriormente.Aqui o máximo de flectores estão situados no mesmo lugar que no caso precedente.O único objetivo é compará-lo com as quantidades de esforços anteriores. Cito que o momento flector aqui,em novas condições vale mf=P.1/2. Comparando ambas as cifras,resulta que o segundo é quatro vezes maior (4G) que o primeiro.
O teste em laboratório castiga a asa quatro vezes mais que o simples esforço de voo.Se desejamos garantias,10G,façamos um teste de bancada.Bastará carregar a asa ,apoiada sómente pelas pontas em dois calços sobre a mesa,com um peso de 2,5 vezes o próprio.Se fizermos a prova com o avião equipado com motor,servos e demais equipamentos, utilizaremos 1,5 vezes o próprio peso. Isto nos pemite ter sem maiores riscos as verdadeiras condições de comportamento estrutural de nosso avião.Mesmo no caso de romper a asa,será mais barato que o risco catastrófico.
.png)
Nenhum comentário:
Postar um comentário