Parada de avião: a perigosa verdade sobre isso

Todos que possuem pelo menos uma licença de piloto privado tiveram que aprender e praticar a recuperação de estol. Você deve se lembrar que durante a escola terrestre, você aprendeu sobre ângulo de ataque, ângulo de ataque crítico e vários tipos de estol.

Hoje vamos levá-lo de volta aos princípios básicos da aerodinâmica e das características de voo, enquanto juntos revisitamos exatamente o que é um estol e o que causa o estol do avião.

Também esclareceremos as relações de velocidade, peso da aeronave, ângulo de ataque, ângulo crítico de ataque, velocidade de estol da aeronave, fator de carga da asa e muito mais.

O que é um estol de avião?

De acordo com o The Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge , um estol é “uma rápida diminuição na sustentação causada pela separação do fluxo de ar da superfície da asa, provocada pela ultrapassagem do ângulo crítico de ataque”.

Quando chegou a hora do treinamento prático, você memorizou a velocidade de estol e o ângulo crítico de ataque de sua aeronave. Seu financeiro orientou você a iniciar uma paralisação e depois se recuperar dela. Você sobreviveu, demonstrou sua habilidade durante seu teste e seguiu com sua vida. Você pode ou não ter praticado muito com recuperações de estol desde então.

O problema é o seguinte: quanto mais entendermos sobre a aerodinâmica dos estol e o que causa cada tipo de estol do avião, mais sucesso poderemos ter na prevenção de estol ou na recuperação rápida e bem-sucedida deles.

A verdade perigosa de acordo com a FAA é que:

“mais de 25% dos acidentes fatais na aviação geral ocorrem na fase de manobra do voo. Desses acidentes, metade envolve cenários de estol/rotação.”

A FAA ficou tão preocupada com esta estatística que divulgou um aviso de segurança descrevendo os benefícios da instalação de um sistema de Ângulo de Ataque (AOA) para complementar os sistemas de alerta de estol existentes.

Como é quando um avião para?

Observar o fluxo de ar durante um estol nos ajuda a visualizar como o fluxo de ar começa a se separar da asa à medida que se aproxima do estol.

Observando o movimento dos pedaços de fio presos à asa, podemos ver os caóticos vórtices borbulhantes se desenvolvendo no bordo de fuga e se espalhando em direção ao bordo de ataque quando a asa estola.

À medida que o estol é corrigido, o fluxo de ar retorna para encontrar a superfície da asa e o vôo normal é retomado.

O que faz um avião parar?

Com base na definição do nosso Manual do Piloto, sabemos que um estol ocorre quando o fluxo de ar se separa da superfície da asa. Sabemos também que esta separação é resultado da ultrapassagem do ângulo crítico de ataque. Isso significa que a resposta simples para “O que faz um avião parar?” está “excedendo o ângulo crítico de ataque”.

Causas de estol de aeronaves

Os estol podem ocorrer devido a uma variedade de fatores, incluindo ângulos de ataque excessivamente íngremes, baixa velocidade no ar, ângulos de inclinação elevados, acúmulo de gelo nas asas, problemas de peso e equilíbrio, perda de potência do motor, ar turbulento ou cisalhamento do vento, ajustes incorretos dos flaps e erro do piloto.

Esses fatores interrompem o fluxo de ar suave sobre as asas, reduzindo a sustentação e potencialmente levando ao estol se não forem gerenciados adequadamente.

Ótimo, mas quais fatores desempenham um papel nas barracas? Como nossas ações como pilotos impactam nossa probabilidade de estol? Para responder a essas e outras perguntas, é hora de mergulhar na aerodinâmica do voo.

Forças de Voo

Durante o vôo, existem quatro forças que afetam a aeronave. Eles estão todos inter-relacionados, portanto, uma mudança em um impactará os outros. Ao revisar como essas forças funcionam, estaremos lançando as bases para a compreensão das barracas.

• A sustentação é uma força vertical ascendente gerada principalmente pelas asas. Ele atua perpendicularmente à direção relativa do vento.

• O peso é uma força vertical descendente gerada pela gravidade. Atua perpendicularmente à superfície do solo.

• O empuxo é uma força horizontal para frente gerada pelo(s) motor(es) da aeronave. Atua paralelamente à trajetória de vôo.

• O arrasto é uma força horizontal para trás gerada pela resistência natural à medida que o avião se move no ar. Atua paralelamente à trajetória de vôo.

As duas forças verticais, sustentação e peso, opõem-se uma à outra. Durante o vôo reto e nivelado, a sustentação é igual ao peso. Na subida, a sustentação é maior que o peso. Na descida, o peso é maior que a sustentação.

As duas forças horizontais também se opõem. A uma velocidade constante, o empuxo e o arrasto são iguais. Na aceleração, o empuxo é maior que o arrasto. Na desaceleração, o arrasto é maior que o empuxo.

Para manter um vôo reto e nivelado, todas as quatro forças opostas devem estar em equilíbrio.

Como a velocidade afeta as paralisações?

Como acabamos de discutir, para uma aeronave manter um vôo reto e nivelado, todas as nossas quatro forças opostas de vôo devem estar em equilíbrio. Se a nossa velocidade estiver aumentando ou diminuindo, essas forças não estarão mais em equilíbrio.

Como novos pilotos, memorizamos a velocidade de estol de nossas aeronaves, e é nesse conceito de velocidade de estol que podemos ficar um pouco confusos sobre a relação entre estol e velocidade, então vamos esclarecer.

À medida que diminuímos a nossa velocidade, devemos aumentar o nosso ângulo de ataque para manter a sustentação. Se continuarmos diminuindo a velocidade e aumentando o ângulo de ataque, em algum momento chegaremos ao ângulo de ataque crítico. Neste ângulo, o ar não consegue mais fluir suavemente sobre a asa. Ele se desprende da asa, perdemos sustentação e a aeronave para.

Como o peso afeta as paradas?

À medida que aumenta o peso da sua aeronave, você precisará de mais sustentação. Sabemos que mais sustentação é gerada por um ângulo de ataque maior. Tal como acontece com o exemplo anterior, em algum momento, se continuarmos a aumentar o peso da nossa aeronave, o nosso ângulo de ataque também deverá aumentar até atingir o ângulo de ataque crítico e a aeronave parar.

Como as curvas inclinadas impactam as paralisações?

Se fizermos uma curva inclinada, a sustentação que nossas asas geram permanece perpendicular às asas e muda com a aeronave. Já não compensa diretamente a gravidade como acontecia quando estávamos em vôo reto e nivelado.

Agora temos algo chamado vetor de sustentação que leva em consideração os componentes verticais e horizontais da sustentação. Se não mudarmos mais nada, a sustentação total gerada nesta curva inclinada será menor do que foi em vôo reto e nivelado. Nossa aeronave vai querer descer.

Para ambos fazermos uma curva e mantermos a altitude; devemos aumentar a sustentação. Para aumentar a sustentação, aumentamos nosso ângulo de ataque. Se aumentarmos nosso ângulo de inclinação, aumentamos nosso ângulo de ataque necessário.

Eventualmente, se o nosso ângulo de inclinação for muito acentuado, não seremos mais capazes de compensar porque atingiremos o nosso ângulo de ataque crítico e o avião irá estolar.

Como o fator de carga impacta as paralisações?

Durante a manobra de curva acima da inclinação, também aumentaremos a taxa de ocupação de nossas aeronaves.

Quando voamos em linha reta e nivelados, o fator de carga é igual à nossa sustentação dividida pelo nosso peso. Nossas quatro forças opostas estão equilibradas, então nossa sustentação é igual ao nosso peso e nosso fator de carga é 1.

À medida que entramos na curva, um aumento no ângulo de inclinação causa um aumento na carga ou força G em nossa aeronave, fazendo com que ela pareça mais pesada do que realmente é. Este aumento do fator de carga aumenta a velocidade de estol.

5 sinais de estol de aeronave

1. Buffeting: À medida que o avião balança e chacoalha, é um sinal revelador de que algo está errado com o fluxo de ar sobre as asas. Este é um precursor comum de estol, alertando os pilotos para tomarem medidas imediatas.

2. Perda de eficácia do controle: À medida que o ar se separa das asas, os controles tornam-se menos responsivos e moles. Isso torna um desafio para os pilotos manter o controle da aeronave.

3. Ativação do sistema de alerta de estol: O sistema de alerta de estol inclui sinais sonoros e visuais, como um stick shaker ou um alerta auditivo, para alertar sobre um estol iminente.

4. Nariz inclinado para cima: A inclinação repentina do nariz da aeronave para cima sugere um possível aumento em seu ângulo de ataque.

5. Afundamento ou descida rápida: De repente e sem aviso, a aeronave começou a descer, sinal de que estava perdendo sustentação. Isso pode ser uma indicação de um estol se aproximando.

Como se recuperar de uma barraca

1. Reduza imediatamente o ângulo de ataque abaixando o nariz para recuperar o fluxo de ar sobre as asas.

2. Adicione potência total para aumentar a velocidade no ar, ganhar sustentação e nivelar as asas.

3. Assim que o controle da aeronave for recuperado, nivele as asas com cuidado, mas com firmeza, e suba gradualmente de volta a uma altitude segura. Apare, escale ou dê a volta, se necessário.

Nota: Evite entradas de controle abruptas e mantenha o vôo coordenado durante todo o processo de recuperação para evitar um estol secundário ou perda de controle.

Remover

As paralisações podem ser perigosas e fatais, mas muitas também podem ser evitadas. Sistemas de alerta de estol e sistemas de ângulo de ataque podem nos dar algum aviso prévio de um estol iminente, mas muitas vezes a melhor maneira de evitar um estol é estar bem versado na aerodinâmica do que causa o estol.

Uma compreensão clara e uma consciência aguçada das situações de “cuidado” ajudar-nos-ão a ficar longe de problemas e a reconhecer os perigos potenciais logo quando estes começam a desenvolver-se, em vez de um momento antes de se tornarem críticos.