Parada do tailplane: a aerodinâmica e como você pode se recuperar

Normalmente, quando falamos de estol de aeronaves, estamos nos referindo ao estol aerodinâmico das asas. Um tipo de estol aerodinâmico menos discutido e potencialmente mais letal é o estol do estabilizador horizontal.

Como piloto, é importante compreender as situações específicas que ocorrem antes e durante uma perda de sustentação do estabilizador horizontal, para que você possa prevenir, reconhecer e se recuperar com sucesso desses tipos perigosos de perda de sustentação.

O que é uma perda de sustentação na cauda?

O estabilizador horizontal, ou empenagem horizontal, é uma superfície de sustentação menor localizada atrás da asa principal, na cauda de muitas aeronaves de asa fixa.

Assim como a asa principal, o estabilizador horizontal é projetado para operar com fluxo de ar suave ao longo de sua superfície. Quando o fluxo de ar se separa do estabilizador horizontal, isso é chamado de estol do estabilizador horizontal.

( O plano "3D " de osmosikum está licenciado sob a licença Creative Commons Atribuição )

O que torna uma perda de sustentação na cauda tão perigosa?

Durante o treinamento de voo, você aprendeu sobre estol com potência ligada, estol com potência desligada, estol com comandos cruzados, parafuso e estol em manobras aceleradas. Você praticou as causas desses problemas, como evitá-los e o que fazer caso ocorram.

O que torna a perda de sustentação do estabilizador horizontal tão diferente e mais perigosa? O problema da perda de sustentação do estabilizador horizontal é que, quando isso acontece, o evento é dramático e quase sempre fatal.

Outro problema com a perda de sustentação do estabilizador horizontal é a falta de treinamento prático e treinamento para recuperação e recuperação de estol do estabilizador horizontal, como ocorre com o estol da asa. Além disso, os sistemas de alerta de estol da aeronave são configurados para avisar os pilotos sobre o estol da asa principal. Não há um sinal sonoro de alerta para indicar o estol do estabilizador horizontal.

Em vez disso, você fica com o espectro de um evento raro, perigoso e provavelmente fatal para o qual você não tem treinamento ou preparo para lidar.

Embora a perda de sustentação do estabilizador horizontal seja quase sempre fatal, há boas notícias. Pesquisas e testes foram realizados para descobrir as causas da maioria das perdas de sustentação do estabilizador horizontal e o que você, como piloto, pode fazer para otimizar suas chances de corrigir a situação.

Combinação de fatores que aumenta o risco de estol do estabilizador horizontal.

Até 1995, as causas da perda de sustentação do estabilizador horizontal eram um mistério. Poucos recursos haviam sido dedicados à investigação e ao estudo do fenômeno, mas tudo mudou com o acidente fatal de um avião comercial ATR 72 em 31 de outubro de 1994. Devido às circunstâncias do acidente, o NTSB (Conselho Nacional de Segurança nos Transportes dos EUA) realizou pesquisas adicionais sobre a perda de sustentação do estabilizador horizontal.

Com base em dados históricos, o NTSB constatou que a probabilidade de estol do estabilizador horizontal aumentava se as seguintes características de voo fossem atendidas:

• Aeronave de asa alta
• Voar em condições de formação de gelo
• Abas totalmente estendidas

Em 1995, a NASA e a Associação de Pilotos de Linha Aérea (ALPA) uniram-se para realizar um voo de teste que recriou as condições estabelecidas pelo NTSB. Os engenheiros da NASA equiparam seu avião de pesquisa turboélice de asa alta – um Twin Otter – com uma faixa de material na borda de ataque do estabilizador horizontal esquerdo. Esse material simulava um acúmulo significativo de gelo.

A corajosa e ousada tripulação de voluntários levou a aeronave a 6.000 pés e então iniciou a descida com flaps parcialmente estendidos. As características de voo estavam normais. Os flaps foram totalmente estendidos e as coisas ficaram interessantes .

Assim que os flaps foram totalmente estendidos, o nariz da aeronave inclinou-se rapidamente para baixo e ela iniciou uma queda quase vertical. Os pilotos recolheram completamente os flaps e aplicaram 77 kg de comando de profundidade para cima. Mil pés (305 metros) depois, em uma situação de tensão extrema, o avião recuperou o controle da estolagem.

O voo de teste conjunto da NASA e da ALPA forneceu dados de voo valiosos. Como suspeitavam inicialmente, a perda de sustentação do estabilizador horizontal era mais provável de ocorrer em uma aeronave de asa alta voando em condições de formação de gelo com os flaps totalmente estendidos.

Desde então, também aprendemos que certas aeronaves são mais suscetíveis a estol da empenagem. Se o manual de operação da sua aeronave alerta contra o voo em condições de formação de gelo, isso é um bom indicador de que seu avião é mais propenso a estol da empenagem.

Outra lição aprendida foi que nem todo gelo é igual. Embora qualquer gelo no estabilizador horizontal seja um problema, o gelo misto é especialmente perigoso. Uma formação de gelo misto não é lisa e moldada no formato do estabilizador horizontal. Ela é mais áspera e menos aerodinâmica, aumentando assim a velocidade de estol do estabilizador horizontal.

O que causa a perda de sustentação do estabilizador horizontal?

Já mencionamos que a perda de sustentação na empenagem tende a ocorrer quando os flaps são estendidos. Para entender como a extensão dos flaps desencadeia a perda de sustentação, vamos analisar a aerodinâmica de uma empenagem. O centro de gravidade de uma aeronave, ou ponto de pivô, geralmente está localizado à frente do centro de sustentação.

Isso cria uma tendência de inclinação para baixo e um momento de arfagem para a frente. O estabilizador horizontal é muito parecido com uma asa invertida. Seu propósito é fornecer uma força descendente que contrabalance o momento de inclinação para baixo.

Quanto maior o momento de inclinação para baixo, maior será a força descendente compensatória necessária no estabilizador horizontal. Para que a aeronave mantenha o voo reto e nivelado, o estabilizador horizontal deve estar voando com um ângulo de ataque menor que o da asa.

Ao estender os flaps, você efetivamente desloca o centro de sustentação para trás, aumentando o momento de arfagem para baixo. O ângulo de ataque do estabilizador horizontal aumenta. Se o estabilizador horizontal estiver coberto de gelo, especialmente gelo misto, esse aumento no ângulo de ataque pode ser suficiente para provocar uma perda de sustentação.

Quando o estabilizador horizontal deixa de fornecer força descendente suficiente, o nariz da aeronave inclina-se violentamente para a frente e entra em estol de estabilizador horizontal.

Sinais de alerta de uma iminente perda de sustentação do estabilizador horizontal.

Os sinais de alerta de uma perda de sustentação do estabilizador horizontal são:

• Dificuldade crescente em ajustar o trim da aeronave – necessidade de uma quantidade excepcionalmente alta de trim para cima no nariz.
• Nariz da aeronave apontando para baixo.
• Elevador vibrando ou oscilando
• Roda de controle movendo-se sozinha
• Perda de eficácia do elevador

O uso do piloto automático pode mascarar muitos desses sinais de alerta, portanto, recomenda-se desativá-lo ao voar em condições que aumentem o risco de estol da cauda.

Qual a diferença entre uma perda de sustentação na asa e uma perda de sustentação no estabilizador horizontal?

Os sinais de alerta de estol de asa e estol de estabilizador horizontal são semelhantes. É preciso muita atenção do piloto para diferenciar as nuances. Por exemplo, em um estol de estabilizador horizontal, você sentirá a vibração nos comandos, enquanto um estol de asa iminente geralmente causa vibração na fuselagem.

Naturalmente, você também deve prestar atenção aos fatores situacionais. Se você entrar em estol imediatamente após estender os flaps e seu voo apresentar as características comuns de estol de estabilizador horizontal, você deve suspeitar fortemente que pode estar em estol de estabilizador horizontal em vez de estol de asa.

( O plano "3D" de osmosikum está licenciado sob a licença Creative Commons Atribuição )

Como recuperar de uma perda de sustentação na cauda

A aerodinâmica de uma perda de sustentação no estabilizador horizontal difere da aerodinâmica de uma perda de sustentação na asa. É importante compreender essas diferenças, pois, caso contrário, os procedimentos de recuperação de uma perda de sustentação no estabilizador horizontal são contraintuitivos.

Imagine o seu estabilizador horizontal como uma asa invertida, e isso ajudará a lembrar que os procedimentos de recuperação de estol são opostos.

Consulte o fabricante da sua aeronave e o Manual de Operação do Piloto (POH) para obter detalhes específicos; no entanto, as etapas gerais de recuperação de estol da empenagem são:

• Recolher completamente as abas
• Reduzir potência
• Puxe para cima para levantar o nariz
• Ative o sistema de degelo, caso sua aeronave possua um.

Principais conclusões

• Estol da cauda é mais raro e geralmente mais fatal do que estol da asa.
• A maioria das estolagens do estabilizador horizontal ocorre em aeronaves de asa alta com um projeto suscetível a esse tipo de estolagem. Essas aeronaves tendem a voar em condições de formação de gelo e apresentam acúmulo de gelo, especialmente gelo misto, na borda de ataque do estabilizador. A estolagem ocorre durante a extensão máxima dos flaps.
• Se suspeitar que entrou em estol de estabilizador horizontal, lembre-se de que os procedimentos de recuperação são opostos aos de estol de asa.
• Embora seja improvável que você se encontre em uma situação de estol da cauda, ​​o conhecimento da aerodinâmica, dos sinais de alerta e dos procedimentos de recuperação aumentará suas chances de recuperação após o estol.

Manual de Conhecimentos Aeronáuticos para Pilotos da ASA Esta publicação da Administração Federal de Aviação (FAA), que fornece conhecimentos básicos essenciais para todos os pilotos, desde alunos iniciantes até aqueles que possuem certificações avançadas, apresenta aos leitores o amplo espectro de conhecimentos necessários à medida que progridem no treinamento de pilotos.

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