Técnico de Produção Aeronáutica – Montagem de estruturas

Formador: Ricardo Melro

UFCD: Noções de Estruturas e Sistemas de Aeronaves (5795)

Formandos: Douglas Marques, João Marques e Patrícia Freira

Empenagem

O que é a empenagem;

Compensadores;

Cauda convencional;

Estabiprofundor;

Cauda em ‘T’;

Deep Stall;

Cauda em ‘Y’;

‘Y’ invertido;

Cauda em ‘V’;

‘V’ invertido;

Cauda ‘H’;

Cauda dupla;

Cauda tripla;

Cruciforme;

Asas voadoras;

Elevons;

Canard;

Tandem.

A empenagem localiza-se, tradicionalmente, na fuselagemtraseira da aeronave. É constituída essencialmente peloleme (superfície vertical) e pelo profundor (superfíciehorizontal). O leme faz com que o nariz da aeronave virepara esquerda ou direita (guinada). O profundor, emtermos simples, faz com que o nariz da aeronave suba oudesça, aumentando ou diminuindo o angulo de ataque daaeronave (arfagem).

Compensadores são também conhecidos como superfíciesde controlo secundárias. Na empenagem, localizam-se nobordo de fuga do leme e do profundor. Podem ser:

Fixos – Só podem ser ajustados no solo;

Comandáveis – São ajustados pelo piloto;

Automáticos – Movem-se automaticamente, sem ação diretado piloto.

A cauda convencional é o formato mais comumatribuído aos aviões, onde o estabilizadorhorizontal fica na base do estabilizador vertical.Apresenta baixo peso e elevada resistência,quando comparada a outros projetos.

Boeing 777-300ER

Esta superfície de comando atua simultaneamentecomo estabilizador horizontal e profundor. Oestabiprofundor move-se num eixo de articulaçãocomo unidade única, permitindo ao piloto controlar aatitude da aeronave utilizando menos força noscomandos, seja qual for a velocidade ou ângulo deataque.

Para compensar a facilidade de resposta doestabiprofundor, são instalados anti-servos no bordo defuga. O anti-servo move-se na mesma direção dasuperfície de controlo, porém, com maior deslocamento.O efeito causado no piloto resume-se na necessidade deser aplicada maior força para mover a superfície. Emoutras palavras, quanto mais para trás ou para frente opiloto move o manche maior resistência sentirá.

Piper PA-28-140 (Cherokee Cruiser)

A cauda em ‘T’ apresenta-se mais pesada do que aconvencional, devido a necessidade de reforçosestruturais para suportar o peso do estabilizadorhorizontal e respetivo profundor, porém, permite quemotores sejam instalados na fuselagem traseira, alémde evitar ser atingida por FO’s arremessados pelospneus.

Gulfstream G650ER

A Cauda em Y é bastante parecida com a Cauda em V,sendo que na terceira superfície está contido o leme.O arranjo evita a complexidade dos ruddervators, aomesmo tempo que reduz o arrasto induzido, emrelação à cauda convencional.

LearAvia Learfan 2100

A cauda ‘Y’ invertido é na realidade uma caudaconvencional com um declive acentuado dosestabilizadores horizontais. Tem a finalidade detirar as superfícies horizontais da cauda do arturbulento gerado pelas asas, em altos ângulosde ataque.

McDonnell Douglas F-4 Phantom II

Na cauda em ‘V’ são utilizados dois estabilizadoresque, em conjunto, controlam a estabilidadelongitudinal e direcional da aeronave, produzemmenos arrasto e, teoricamente, tornam a cauda doavião mais leve.

Em estudos de túnel de vento realizados pelo NACA(National Advisory Committee on Aeronautics), parase atingir o mesmo nível de estabilidade de umaempenagem convencional a área da cauda em ‘V’deveria ter também o mesmo tamanho.

Cirrus Vision SF50

O design ‘V’ invertido vem na esperança de corrigiruma atitude de voo chamada de guinada adversa,presente nas aeronaves com cauda em ‘V’. Porémnão é utilizada devido a problemas de altura dacauda com o solo.

General Atomics GNAT 750

A cauda ‘H’ é constituída por dois estabilizadoresverticais menores que as aeronaves com apenas um,ligados pelo estabilizador horizontal. Em aviões commais de um motor permite maior controlo em baixasvelocidades, já em aviões de combate permite ocontrolo da aeronave mesmo com um dos lemesatingidos.

Beechcraft Model 18 (Twin beech)

McDonnell Douglas F/A-18 Hornet

Lockheed Constellation (PP-PCB Panair do Brasil)

A cauda cruciforme é uma configuração que seestabelece como intermediária entre a caudaconvencional e em ‘T’. Assim como a cauda em ‘T’,ela também permite a instalação de motores nafuselagem traseira. Tem a vantagem de possuir pesorelativamente menor, em relação a cauda em ‘T’.

Cessna Citation Latitude

Asa voadora é uma aeronave de asa fixasem fuselagem definida. Tripulação, equipamentoe carga ficam alojados no interior de suaestrutura, em um volume maior, porém apresentadificuldades de carregamento e evacuação.

B-2 Bomber

Elevons desempenham simultaneamente a funçãode profundores e ailerons. São empregues emaeronaves com a configuração de asas em delta enas asas voadoras.

Aérospatiale / BAC Concorde

Canard, do Francês ‘pato’, é um estabilizadorhorizontal instalado na parte frontal da aeronave,pode ser fixo, móvel ou de geometria variável. Emalguns casos substitui os profundores, comosuperfície primária de controlo.

Há dois tipos de canard:

Os canard de sustentação, que dividem o peso daaeronave com a asa principal, e os canard de controlo,que substituem os profundores nas manobras dearfagem, para controlo da atitude da aeronave.

Piaggio P.180 Avanti

Rutan Long-EZ

Tandem refere-se a um tipo de projeto onde duasasas geram sustentação necessária para o vooestável e controlável.

QAC Quickie Q2

Avião caixa da Lockheed Martin - Data prevista 2025

Máquina Verde Supersônica da Lockheed Martin - Data prevista 2030