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 o curso em terra, você aprendeu sobre ângulo de ataque, ângulo de ataque crítico e vários tipos de estol.

Hoje, vamos levá-lo de volta aos fundamentos da aerodinâmica e das características de voo, enquanto revisitamos exatamente o que é um estol e o que causa os estóis de aeronaves.

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

O que é um estol de avião?

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

Quando chegou a hora do seu treinamento prático, você memorizou a velocidade de estol e o ângulo de ataque crítico para sua aeronave. Seu CFI o instruiu a iniciar um estol e depois a se recuperar dele. Você sobreviveu, demonstrou a habilidade durante seu voo de cheque e seguiu com a vida. Você pode ou não ter praticado muito as recuperações de estol desde então.

A questão é a seguinte: quanto mais entendemos sobre a aerodinâmica dos estóis e o que causa cada tipo de estol de avião, mais sucesso podemos ter na prevenção de estóis ou na recuperação rápida e bem-sucedida deles.

A perigosa verdade, de acordo com a FAA, é que:

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

A FAA estava tão preocupada com essa 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 aviso de estol existentes.

Como é quando um avião estola?

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 ela se aproxima de um estol.

Ao observar o movimento dos pedaços de lã presos à asa, podemos ver os vórtices caóticos borbulhantes se desenvolvendo na borda de fuga e se espalhando para a frente em direção à borda 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 voo normal é retomado.

O que causa um estol de avião?

Com base na nossa definição do Manual do Piloto, sabemos que um estol ocorre quando o fluxo de ar se separa da superfície da asa. Também sabemos que essa separação é resultado da superação do ângulo de ataque crítico. Isso significa que a resposta simples para "O que causa um estol de avião?" é "exceder o ângulo de ataque crítico".

Causas de estóis de aeronaves

Estóis podem ocorrer devido a uma variedade de fatores, incluindo ângulos de ataque excessivamente acentuados, baixa velocidade, altos ângulos de inclinação, acúmulo de gelo nas asas, problemas de peso e balanceamento, perda de potência do motor, ar turbulento ou cisalhamento do vento, configurações incorretas dos flaps e erro do piloto.

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

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

Forças de Voo

Durante o voo, existem quatro forças que afetam a aeronave. Todas elas estão interligadas, então uma mudança em uma impactará as outras. Ao revisar como essas forças funcionam, estaremos estabelecendo as bases para entender os estóis.

• Sustentação é uma força vertical ascendente gerada principalmente pelas asas. Ela age perpendicularmente à direção do vento relativo.
• Peso é uma força vertical descendente gerada pela gravidade. Ela age perpendicularmente à superfície do solo.
• Empuxo é uma força horizontal para a frente gerada pelo(s) motor(es) da aeronave. Ela age paralelamente à trajetória de voo.
• Arrasto é uma força horizontal para trás gerada pela resistência natural à medida que o avião se move no ar. Ela age paralelamente à trajetória de voo.

As duas forças verticais, sustentação e peso, se opõem. Durante o voo 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. Em uma velocidade constante, empuxo e arrasto são iguais. Na aceleração, o empuxo é maior que o arrasto. Na desaceleração, o arrasto é maior que o empuxo.

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

Como a velocidade impacta os estóis?

Como acabamos de discutir, para que uma aeronave mantenha o voo reto e nivelado, todas as quatro forças opostas de voo devem estar em equilíbrio. Se nossa velocidade está aumentando ou diminuindo, essas forças não estão mais em equilíbrio.

Como novos pilotos, memorizamos a velocidade de estol de nossa aeronave, e esse conceito de velocidade de estol é onde podemos ficar um pouco confusos sobre a relação entre estóis e velocidade, então vamos esclarecer.

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

Como o peso impacta os estóis?

À medida que você aumenta o peso da sua aeronave, precisará de mais sustentação. Sabemos que mais sustentação é gerada por um ângulo de ataque aumentado. Assim como no exemplo anterior, em algum momento, se continuarmos aumentando o peso da nossa aeronave, o nosso ângulo de ataque também deverá aumentar até que, eventualmente, atinja o ângulo de ataque crítico e a aeronave estole.

Como as curvas inclinadas impactam os estóis?

Se entrarmos em uma curva inclinada, a sustentação que nossas asas geram permanece perpendicular às asas e se desloca com a aeronave. Não está mais diretamente compensando a gravidade como estava quando estávamos em voo reto e nivelado.

Agora temos algo chamado vetor de sustentação que leva em conta os componentes vertical e horizontal da sustentação. Se não mudarmos nada mais, a sustentação total gerada nesta curva inclinada será menor do que era em voo reto e nivelado. Nossa aeronave tenderá a descer.

Para fazer uma curva e manter nossa 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 nosso ângulo de inclinação for muito acentuado, não poderemos mais compensar porque atingiremos nosso ângulo de ataque crítico e o avião estolará.

Como o fator de carga impacta os estóis?

Durante a manobra de curva inclinada acima, também aumentaremos o fator de carga em nossa aeronave.

Quando estamos voando reto e nivelado, 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.

Ao entrarmos 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. Esse fator de carga aumentado aumenta a velocidade de estol.

5 Sinais de Estol de Aeronave

1. Buffeting: Quando o avião treme e balança, é um sinal claro de que algo está errado com o fluxo de ar sobre as asas. Este é um precursor comum de um estol, alertando os pilotos a tomar medidas imediatas.
2. Perda de Eficácia dos Controles: À medida que o ar se separa das asas, os controles se tornam menos responsivos e "moles". Isso torna desafiador para os pilotos manter o controle da aeronave.
3. Ativação do Sistema de Aviso de Estol: O sistema de aviso de estol inclui sinais audíveis e visuais, como um stick shaker ou um alerta sonoro, para avisar sobre um estol iminente.
4. Elevação do Nariz: A súbita inclinação ascendente do nariz da aeronave sugere um possível aumento em seu ângulo de ataque.
5. Afundamento ou Descida Rápida: Repentinamente e sem aviso, a aeronave começou a descer, um sinal de que estava perdendo sustentação. Isso pode ser uma indicação de um estol iminente.

Como se recuperar de um estol

1. Reduza imediatamente o ângulo de ataque, abaixando o nariz para restabelecer o fluxo de ar sobre as asas.
2. Adicione potência máxima para aumentar a velocidade, ganhar sustentação e nivelar as asas.
3. Assim que o controle da aeronave for recuperado, nivele as asas de forma suave, mas firme, e suba gradualmente para uma altitude segura. Arremeta, suba ou faça uma nova aproximação, se necessário.

Nota: Evite comandos abruptos e mantenha o voo coordenado durante todo o processo de recuperação para evitar um estol secundário ou perda de controle.

Perguntas Frequentes

Um avião pode estolar em qualquer velocidade?

Sim. Um avião pode estolar em qualquer velocidade, em qualquer altitude e com qualquer ajuste de potência. Um estol ocorre sempre que a asa excede seu ângulo de ataque crítico, independentemente da velocidade indicada no indicador de velocidade. É por isso que estóis de alta velocidade (estóis acelerados) podem ocorrer durante manobras abruptas.

Qual a diferença entre um estol e um parafuso?

Um estol é uma perda de sustentação causada pela separação do fluxo de ar. Um parafuso é um estol agravado que resulta em autorrotação. Para que um parafuso ocorra, a aeronave deve estar estolada e descontrolada (guinada). Você não pode entrar em um parafuso sem antes estolar a aeronave.

O que é "Velocidade de Manobra de Projeto" (Va)?

A velocidade de manobra de projeto (Va) é a velocidade na qual movimentos de controle completos ou abruptos podem ser feitos sem sobrecarregar a estrutura da aeronave. Em velocidades abaixo de Va, a aeronave estolará antes de exceder seu limite de carga estrutural.

O centro de gravidade (CG) dianteiro ou traseiro afeta a velocidade de estol?

Sim. Um Centro de Gravidade traseiro geralmente resulta em uma velocidade de estol menor e torna a recuperação mais difícil devido à redução da estabilidade longitudinal. Um CG dianteiro resulta em uma velocidade de estol maior, mas proporciona melhor estabilidade e recuperação mais fácil do estol.

Como o gelo afeta os estóis?

O acúmulo de gelo interrompe o fluxo de ar sobre a asa, diminuindo a sustentação e aumentando o arrasto. Isso faz com que a asa estole em um ângulo de ataque menor e uma velocidade maior do que o normal. Mesmo uma pequena quantidade de geada pode degradar significativamente o desempenho.

Conclusão

Estóis podem ser perigosos e fatais, mas muitos também são evitáveis. Sistemas de aviso de estol e sistemas de ângulo de ataque podem nos dar algum aviso antecipado de um estol iminente, mas muitas vezes a melhor maneira de prevenir um estol é estar bem versado na aerodinâmica do que causa o estol em primeiro lugar.

Uma compreensão clara e uma consciência aguçada das situações de "cuidado" nos ajudarão a evitar problemas e a reconhecer perigos potenciais assim que eles começarem a se desenvolver, em vez de um momento antes de se tornarem críticos.

Quer saber mais sobre estóis?

Nossos guias são projetados para ajudar estudantes pilotos a se tornarem pilotos profissionais e para pilotos privados a aprimorarem seus conhecimentos e habilidades.

• Como Prevenir e Recuperar de Estóis de Aeronaves
• Estol de Compressor: O que é, Como Recuperar + Prevenção
• Estol com Motor Desligado (13 Passos): Guia Completo do Procedimento de Recuperação
• Estol de Estabilizador: A Aerodinâmica e Como Você Pode Recuperar
• O que é um Estol de Controles Cruzados? (Tudo o que Você Precisa Saber)

Achou este artigo útil?

Você acha que perdemos algo importante ou cometemos um erro? Deixe-nos saber nos comentários abaixo!