Ground Effect: Learning to Use it To Your Advantage

Você trabalhou duro e por muito tempo em seu treinamento e agora pode sentir o momento de sucesso se aproximando enquanto você se alinha com a pista. Seu coração bate mais rápido conforme você se aproxima; está quase na hora de pousar e terminar sua jornada. Mas de repente a aeronave começa a flutuar!

Você não está sozinho nesta experiência; é um fenômeno conhecido como efeito solo que a maioria dos pilotos encontra em algum momento de sua carreira.

Neste artigo, exploraremos por que compreender o efeito solo é tão importante para todos os aviadores.

O que é efeito solo - Flight Club YouTube

O que é efeito solo?

Efeito solo é um termo usado para descrever o fenômeno aerodinâmico de aumento de sustentação e diminuição do arrasto induzido que é gerado pelas asas de sua aeronave quando você está voando perto de uma superfície plana como o solo ou a água. O coeficiente de sustentação segue e cria um efeito flutuante.

Efeito Solo – Vórtices na ponta da asa

O que causa o efeito solo?

Vamos explorar um pouco da teoria aerodinâmica por um momento, para que possamos entender a ciência por trás do efeito solo.

Como todo bom piloto se lembra de ter aprendido, a pressão do ar na superfície superior da asa é menor do que na parte inferior. Esta diferença de pressão cria um fluxo circular de ar da área de alta pressão abaixo das asas para a área de baixa pressão acima das asas.

Embora esse movimento de ar aconteça ao longo de todo o bordo de fuga da asa, ele é mais aparente próximo às pontas das asas da aeronave. Chamamos essas áreas de fluxo de ar circular de “vórtices”.

Quando você voa em altitude de cruzeiro, os vórtices são grandes. Eles causam mais deflexão de ar ou downwash. Quando o ar é desviado pelos vórtices das pontas das asas, isso inclina a direção relativa do vento para baixo.

Lembre-se de que a sustentação é sempre perpendicular à direção relativa do vento, então o vetor de sustentação se desloca para trás de forma correspondente. Como um vetor de sustentação vertical é mais eficiente do que um vetor inclinado, a mudança do vetor proporciona menor sustentação e maior arrasto.

À medida que você se aproxima do solo, a aerodinâmica muda à medida que a pressão do ar aumenta na superfície inferior da asa. O tamanho dos vórtices das pontas das asas diminui e sua forma se torna mais alongada em vez de circular, resultando em menos downwash.

A diminuição do downwash não inclina tanto a direção relativa do vento e o vetor de sustentação permanece mais próximo da vertical. Este vetor de sustentação quase vertical mais eficiente proporciona maior sustentação e menor arrasto.

Efeito Solo – O Impacto (3D" Plane "de osmosikum está licenciado sob Creative Commons Attribution )

Como o efeito solo me afeta?

Nos pousos, você geralmente começará a sentir o efeito solo quando estiver a ½ do comprimento total da asa em relação ao solo.

O aumento da sustentação e a diminuição do arrasto farão com que sua aeronave pareça pairar no ar perto do solo, mantendo sua velocidade e altitude por mais tempo do que faria de outra forma. Muitas vezes você ouvirá esse fenômeno ser descrito como “como flutuar em uma almofada de ar”.

Para decolagens, você começa com as asas do avião em efeito solo, onde o aumento da sustentação e a diminuição do arrasto ajudam a aumentar a velocidade no ar.

Sua aeronave pode decolar em velocidade de decolagem inferior à nominal. À medida que você inicia sua subida e sai do efeito solo, mais força deve ser usada para manter sua taxa de subida.

Como o impacto do efeito solo aumenta quanto mais próximas suas asas estão do solo, aeronaves de asa baixa como o Piper Warrior experimentam mais efeitos de solo do que um Cessna 172 de asa alta.

Como posso usar o efeito solo a meu favor?

Os dois casos mais comuns em que o efeito solo pode ser realmente útil se você souber como usá-lo a seu favor são decolagens em campo curto e em campo suave. Também foi útil para ajudar os pilotos em situações de emergência.

Decolagens em Campo Curto

Para uma decolagem curta em campo, o foco está em atingir a velocidade do melhor ângulo de subida (Vx) o mais rápido possível. Cada pouquinho ajuda, e se você souber como usar o efeito solo a seu favor, poderá obter o impulso que procura. Assim que você tiver velocidade suficiente para levantar as rodas da pista, faça isso para ajudar a diminuir o arrasto.

Mantenha um ângulo de ataque baixo (AoA) para diminuir o arrasto e aumentar a aceleração. Siga as diretrizes do POH para flaps. Geralmente será o que estiver mais próximo de um AoA de 15 graus, pois é mais eficiente para a maioria dos aviões.

Muita aba aumentará o arrasto. Abaixe o nariz quando tiver uma taxa de subida positiva e deixe o efeito solo ajudar o impulso horizontal do motor a aumentar a velocidade rapidamente.

Decolagens em campo suave

O problema com um campo macio é que até que suas rodas saiam do solo, você estará sujeito a altos níveis de arrasto das rodas graças à neve, lama, areia ou qualquer outra superfície não ideal da qual você está decolando.

Com uma decolagem em campo suave, seu foco é diminuir o arrasto das rodas o mais rápido possível. Isso significa que você deve colocar o volante no ar rapidamente. Para fazer isso, o ângulo do nariz deve estar o mais próximo possível do máximo. O desafio é manter esse ângulo enquanto você salta ao longo da pista irregular e macia.

Depois de colocar a roda no ar, você precisa mantê-la lá para começar a ganhar velocidade. Quando estiver no ar, abaixe lenta e cuidadosamente o nariz para permitir a aceleração enquanto mantém as rodas acima da pista.

Inicialmente, você voará muito lentamente, mas graças ao efeito solo, será capaz de manter o avião no ar, paralelo à pista, até ganhar velocidade suficiente para sair do efeito solo com segurança.

O tempo é tudo em uma decolagem curta. Se você abaixar o nariz muito cedo, suas rodas voltarão a se arrastar no solo macio. Espere muito e você começará a sair do efeito solo muito cedo, antes que sua velocidade seja alta o suficiente para sustentar o vôo sem efeito solo.

Estendendo o alcance do cruzeiro em baixa altitude

Há um precedente histórico para usar o efeito solo a seu favor quando for necessário estender seu alcance de voo no caso de uma emergência. Na Segunda Guerra Mundial, aeronaves B-59 realizaram longos voos sobre o Oceano Pacífico, desde as Ilhas Marianas até o Japão.

As margens de combustível já eram estreitas e, se um motor falhasse, o aumento do arrasto poderia diminuir o alcance da aeronave o suficiente para que o piloto não conseguisse realizar o voo de retorno.

Eventualmente, as tripulações aprenderam a voar baixo sobre o oceano, permanecendo no efeito solo por longas distâncias e ampliando seu alcance o suficiente para voltar para casa.

Pequena aeronave pousando na pista Erros comuns de efeito de solo a serem evitados

Sempre preferimos aprender com os erros de outras pessoas em vez dos nossos, então vamos revisar os erros de efeito de solo mais comuns e como evitá-los.

Rotação prematura

Girar prematuramente – um perigo com maior potencial durante decolagens em campo suave – pode fazer com que você saia do efeito solo antes de ter acelerado para uma velocidade de subida segura.

Se você não atingiu sua velocidade de subida segura (normalmente Vx) ao sair do efeito solo, seu avião poderá afundar rapidamente de volta à pista. Evite esse erro aumentando sua velocidade no ar antes da rotação e deixando o efeito solo.

Evite ter uma velocidade de aproximação muito rápida

Ao se aproximar para pousar, carregar muita velocidade em seu flare pode fazer com que você flutue. Isso aumentará a distância de pouso – um problema potencialmente sério dependendo do comprimento da pista. Evite esse erro estando atento à sua velocidade e confirmando-a antes do flare.

Não tente forçar o avião a pousar

Ao sentir a sensação de amortecimento do efeito solo abaixo de você, você pode ficar tentado a compensá-la e forçar o avião a pousar, especialmente se tiver carregado muita velocidade em sua aproximação.

Infelizmente, isso pode fazer com que o avião pouse repetidamente e depois salte de volta para fora da pista. Este perigoso “pouso de boto” levou ao desaparecimento de muitas aeronaves.

Evite esse erro mantendo uma taxa e velocidade de descida adequadas. Não tente forçar a aeronave a pousar. Se você começar a pousar, execute uma arremetida rapidamente.

FAA PHAK

Manual de Conhecimento Aeronáutico do Piloto ASA

Fornecendo conhecimentos básicos essenciais para todos os pilotos, desde estudantes iniciantes até certificados avançados, esta publicação da Administração Federal de Aviação (FAA) apresenta aos leitores o amplo espectro de conhecimentos necessários à medida que progridem no treinamento de pilotos.

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Aprendizado

O efeito solo é um fenômeno aerodinâmico que, se bem compreendido, pode ser usado em nosso favor. A chave é entender o que é, o que o causa e como afeta nossas aeronaves. Armados com esse conhecimento, podemos decolar e pousar com segurança e eficácia com mais suavidade.

A Administração Federal de Aviação divulgou um manual que aborda informações sobre o impacto dos efeitos do solo e outros fatores do voo no Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge

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1 comentário

Reno Rich

Reno Rich

> B-59 aircraft
Typo. s/b B-29?

PS
Excellent article!

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