O guia completo para instrumentos de aeronaves [mais do que apenas o pacote de 6]

Quando você ouve “instrumentos de aeronaves”, no que você pensa? O que provavelmente vem à mente são os instrumentos de voo que você vê na frente e no centro durante cada voo. O pacote de 6 é certamente importante, mas é apenas uma parte de um sistema maior.

Hoje estamos apresentando uma visão geral de todas as três categorias de instrumentos de aeronaves e incluindo links para nossos guias detalhados sobre os principais instrumentos. Quando terminar de ler, você conhecerá todos os medidores e telas piloto mais importantes.

Começaremos no nível macro com categorias de instrumentos.

3 categorias de instrumentação de aeronaves

Os instrumentos do avião fornecem dados em tempo real que os pilotos usam para monitorar o status do avião e completar seus voos com segurança.

Os instrumentos de aeronaves são agrupados nestas três categorias:

• Instrumentos de voo
• Instrumentos de motor
• Instrumentos de navegação

Instrumentos de voo

Começaremos com a categoria de instrumentos em que a maioria de nós pensa quando alguém menciona instrumentos de aeronaves. Os seis instrumentos básicos de voo são frequentemente chamados simplesmente de “pacote de 6”. Metade dos instrumentos de voo utiliza o sistema pitot-estático e os demais são giroscópicos.

Nota: Nossas descrições de medidores de instrumentos de voo refletem medidores de vapor tradicionais. Para verificar como os dados do instrumento são exibidos em um glass cockpit, assista a uma visão geral do Garmin G1000 Basics .

Dica profissional: familiarize-se com o pacote de seis em um ambiente divertido, construindo a configuração do seu simulador de vôo doméstico com medidores realistas do painel de instrumentos de vôo .

O que são os instrumentos 6 Pack?

Os instrumentos de vôo de 6 pacotes são o primeiro conjunto de instrumentos com os quais os alunos pilotos são treinados para se familiarizarem. Eles incluem estes instrumentos de aeronaves:

1. Indicador de velocidade no ar (ASI)
2. Altímetro
3. Indicador de atitude (IA)
4. Indicador de direção (HI)
5. Coordenador de Turno (TC)
6. Indicador de velocidade vertical (VSI)

Instrumentos de voo pitot-estático

Os instrumentos do sistema Pitot-estático obtêm seus dados por meio de leituras de pressão atmosférica relativa que são então usadas para extrapolar métricas como altitude e velocidade.

Os três tipos de instrumentos de vôo pitot-estático são:

• Altímetro
• Indicador de velocidade no ar
• Indicador de velocidade vertical

Instrumentos de voo giroscópicos

Esses instrumentos usam giroscópios e gimbals giratórios para registrar mudanças na direção e atitude da aeronave. Os instrumentos de vôo giroscópicos ajudam os pilotos a manter a orientação em relação ao ambiente.

Os três instrumentos de vôo giroscópicos na cabine são:

• Indicador de atitude
• Indicador de rumo
• Coordenador de turno

Altímetro

Altímetros de pressão, ou altímetros barométricos, fornecem aos pilotos uma leitura de sua altitude acima do nível do mar. Esses altímetros usam valores relativos de pressão atmosférica e correlacionam esses dados com altitudes. Os altímetros são calibrados manualmente para a pressão barométrica local ou, ao voar em níveis de vôo, para a configuração de pressão padrão de 29,92 mm Hg.

Para aprender a ler um altímetro , lembre-se que no medidor de um altímetro de três ponteiros, cada um dos três ponteiros indica um incremento de altitude de pressão diferente. Juntar todos os três fornece sua leitura final.

O ponteiro longo e fino lê incrementos de 10.000 pés, o ponteiro mais curto lê incrementos de 1.000 pés e o ponteiro de comprimento médio registra os incrementos mais precisos de 100 pés.

Muitos altímetros também incluem uma janela logo abaixo do centro do mostrador que exibe listras diagonais (também chamadas de bandeira hachurada). O padrão é usado para indicar altitudes abaixo de 10.000 pés. As listras são totalmente visíveis abaixo de 10.000 pés e, em seguida, são lentamente cobertas em altitudes crescentes.

Experimente: se você estivesse voando a uma altitude de pressão de 12.400 pés, para qual número cada ponteiro apontaria? O ponteiro longo leria 1, o ponteiro curto leria 2 e o ponteiro médio leria 4.

Se você caísse para 2.400 pés, o que mudaria no medidor? As listras diagonais seriam totalmente visíveis na janela abaixo do centro do mostrador.

Indicador de velocidade no ar (ASI)

O indicador de velocidade no ar funciona coletando tanto o ar estático à pressão atmosférica ambiente quanto o ar comprimido pressurizado. A diferença de pressão é conhecida como pressão dinâmica.

A pressão dinâmica é usada para extrapolar a velocidade de uma nave através do ar. Esse valor é então exibido no medidor indicador de velocidade no cockpit. As leituras do indicador de velocidade no ar são usadas para calcular outros tipos de velocidade no ar .

Indicador de velocidade vertical (VSI)

O indicador de velocidade vertical (VSI) ajuda os pilotos a monitorar sua taxa de subida ou descida. Também é usado para confirmar que você está mantendo o vôo nivelado e não está subindo ou descendo involuntariamente.

Como parte do sistema pitot estático, o indicador de velocidade vertical funciona coletando e comparando leituras de pressão. O VSI usa um sistema de diafragma de vazamento de ar calibrado para monitorar as alterações nos níveis de pressão estática do ar e extrapolar a taxa de subida ou descida.

Dica profissional: lembre-se de que há algum tempo de atraso entre as entradas de controle e a leitura do medidor VSI. Faça sua entrada e segure por alguns segundos até que o medidor alcance, para que você não persiga a agulha.

Indicador de Atitude (Horizonte Artificial)

Os indicadores de atitude (ou indicadores de horizonte artificial, como às vezes são chamados) fornecem aos pilotos uma forma de monitorar a atitude da aeronave. Uma roda giroscópica girando no eixo vertical está alojada dentro da caixa do indicador de atitude (AI). Seu suporte de gimbal é construído para que a roda possa girar em dois eixos e fornecer aos pilotos medições de inclinação e rotação.

A face do medidor AI exibe um céu artificial e uma terra artificial separados pelo horizonte artificial. Marcas de hash e setas ao redor da borda superior do rosto medem os ângulos das margens esquerda e direita de até 60 graus. O passo é indicado usando linhas horizontais numeradas acima e abaixo do centro do medidor, indicando o passo para cima e para baixo, respectivamente.

Dica profissional: os pilotos IFR são treinados para confiar em instrumentos como indicadores de atitude, enquanto os pilotos VFR costumam estar mais acostumados a olhar para fora em busca de confirmação de atitude.

Mesmo se você for um piloto VFR, pratique sua proficiência voando com um indicador de atitude. Percepções sensoriais incorretas, especialmente ilusões de vôo noturno, podem levar rapidamente à desorientação.

Se você está acostumado a confiar apenas em seus sentidos, em vez de pelo menos cruzar o que você acha que vê e sente com o que seus medidores estão lhe dizendo, você pode correr um risco maior. Muitos pilotos morreram depois de inadvertidamente pilotarem seus aviões para uma atitude quase irrecuperável, como a sinistraespiral do cemitério .

A chave é cruzar referências e confiar em seus instrumentos, não apenas em seus sentidos. Sim, os instrumentos podem estar errados, mas você também pode. Saiba mais sobre vôo IFR no Manual do Piloto: Voo por Instrumentos .

Indicador de rumo

Os pilotos usam indicadores de rumo para monitorar a direção que o nariz da aeronave está apontando. Os indicadores de rumo (HI) também podem ser chamados de indicadores de direção (DI) ou giroscópios direcionais.

A roda giroscópica em um indicador de rumo gira apenas no eixo horizontal. Seu pivô corresponde à linha central da aeronave e o gimbal permite o movimento apenas no eixo vertical. Isso permite que o instrumento registre a rotação em torno do eixo vertical e a exiba como uma mudança de direção.

Os indicadores de rumo são um tanto semelhantes às bússolas, mas, diferentemente das bússolas magnéticas, os indicadores de rumo giroscópicos não estão sujeitos a erros magnéticos. As aeronaves históricas dependiam exclusivamente de bússolas magnéticas, mas os aviões modernos usam indicadores de rumo além das bússolas magnéticas para melhor precisão.

Para obter mais detalhes sobre o indicador de título, confira nosso artigo: " Indicador de título: o que é, como funciona e o que fazer se falhar "

Coordenador de turno

O coordenador de curva dá aos pilotos uma visão por instrumentos de sua atitude de asa, mostrando se eles estão em configuração de voo reto e nivelado ou se estão girando para a esquerda ou para a direita.

Uma curva coordenada significa que a cauda do avião está seguindo a trajetória de vôo, em vez de derrapar para fora ou escorregar para dentro da curva. Durante uma curva inclinada, o coordenador da curva fornece feedback para informar as entradas de controle do piloto.

Os alunos pilotos aprendem a manter a bola flutuante do coordenador entre as duas linhas verticais do medidor. Se a bola sair desses marcadores, a curva será descoordenada e o piloto precisará “pisar na bola”, o que significa aumentar a pressão do leme no lado do medidor para o qual a bola foi desviada.

Uma aeronave em miniatura montada acima da bola rola para a esquerda ou para a direita durante uma curva. As pontas das asas podem ser alinhadas com marcas de hash nas posições 3 e 9 horas do medidor para manter o vôo reto e nivelado. Um segundo conjunto de hashmarks é colocado abaixo do primeiro conjunto.

Se um piloto precisar fazer uma curva de 180 graus para voltar na direção de viagem, ele pode colocar o avião em uma curva até que a ponta inferior da asa da aeronave em miniatura se alinhe com a marca de hash inferior daquele lado. Esta é uma rotação padrão de 3 graus por segundo. Segure a curva por um minuto para reverter o curso. Segurar por dois minutos produziria um giro de 360 ​​graus.

Instrumentos de motor

Os instrumentos do motor são talvez a categoria mais fácil de ser compreendida pelos novos pilotos, uma vez que muitos se sobrepõem aos veículos terrestres. Pense nos instrumentos do motor divididos em quatro subcategorias com base no que medem.

Os instrumentos específicos do motor dependem se o seu avião é movido por um motor alternativo ou por uma turbina. De qualquer forma, os instrumentos do seu motor medem os mesmos parâmetros gerais de quantidades de fluidos, pressão, temperatura e velocidade.

Medição de quantidade

• Combustível
• Óleo

Sensor de pressão

• Combustível
• Óleo
• Coletor (alternativo)
• Razão de pressão do motor (EPR)

Indicação de temperatura

• Óleo
• Cabeçote do cilindro (alternativo)
• Carburador (alternativo)
• Gás de escape [EGT] (turbina)
• Entrada da turbina [TIT] ou gás de turbina [TGT] (turbina)

Registro de velocidade do motor

• Tacômetro
• Compressor N1 e N2 (turbina)

Nota: Os motores de turbina possuem um medidor de fluxo de combustível para monitorar a taxa na qual o combustível flui para dentro do motor. Os aviões turboélice e turboeixo possuem um torquímetro para medir a quantidade de potência mecânica que o motor está produzindo e transferindo para o eixo.

Instrumentos de navegação

Os instrumentos de navegação evoluíram ao longo do tempo. Alguns sistemas mais antigos ainda estão em uso hoje, enquanto outros foram eliminados. Hoje estamos cobrindo apenas instrumentos de navegação que ainda estão em uso.

Bússola e relógio magnético

Os métodos mais tradicionais de navegação usam bússolas e relógios magnéticos emparelhados com informações de vento e velocidade no ar. Temos agora inovações de navegação mais avançadas graças à tecnologia moderna, mas muitos aviões ainda possuem relógios e bússolas. Mesmo que estejam pilotando um glass cockpit, os pilotos devem saber como usar uma bússola e um relógio como backup para sistemas automatizados.

Localizador Automático de Direção (ADF)

Um dispositivo ADF usa sinais de rádio baseados em terra para fornecer às aeronaves sua orientação relativa. Um radiofarol não direcional (NDB) no solo transmite um sinal na largura de banda MF ou LF.

O sinal é captado pelo ADF do avião e os pilotos podem então localizar o farol ou usar as informações relativas de rumo e rumo para traçar uma posição.

Equipamento de medição de distância (DME)

Com o DME, os pilotos monitoram a distância de um farol terrestre com base no atraso de retorno do sinal de rádio. Os sistemas DME são frequentemente acoplados a beacons VOR.

Faixa de rádio omnidirecional VHF (VOR)

Uma estação VOR terrestre transmite um sinal de rádio VHF. O sinal composto inclui o identificador do Código Morse da estação mais dados que permitem à aeronave receptora determinar o rumo radial ou magnético da estação VOR para a aeronave.

Sistemas de pouso por instrumentos (ILS)

Quando os pilotos por instrumentos fazem uma aproximação de precisão para o pouso, eles voam nessa aproximação usando o feedback dos dois conjuntos de feixes de rádio duplos do ILS. Os conjuntos de feixes são conhecidos como localizador e glideslope.

Os feixes localizadores ajudam os pilotos a se alinharem horizontalmente na linha central da pista, enquanto os feixes glideslope ajudam os pilotos a direcionar o caminho de descida vertical adequado.

GPS ou GNSS

É claro que a forma mais avançada de instrumentos de navegação são os sistemas globais de navegação por satélite (GNSS), mais frequentemente chamados de sistemas de posicionamento global (GPS) nos Estados Unidos. Esta tecnologia de navegação funciona usando uma rede de satélites em órbita para posicionamento geográfico de rádio.

O GPS ajuda a suportar o moderno sistema anti-colisão conhecido como ADS-B. ADS-B significa “transmissão de vigilância dependente automática). Os aviões podem ser equipados com dispositivos que recebem (entrada ADS-B) ou transmitem (saída ADS-B) a localização da posição.

Dica profissional: A funcionalidade ADS-B tornou-se obrigatória em determinados espaços aéreos a partir de 2020. Para obter mais informações, consulte nossos guias sobre o que você precisa fazer para obter conformidade com ADS-B e quais transponders suportam ADS-B .

Mais recursos de instrumentos de aeronaves

Agora que falamos sobre os instrumentos da aeronave que você encontrará em seu avião, você pode aprender mais sobre os instrumentos de vôo de 6 pacotes estudando manobras que dependem desses instrumentos.

• Escorregar ou derrapar: qual curva é mais perigosa [e como evitá-la]
• Manobras de referência no solo: como melhorar seu checkride
• Os 4 tipos de velocidade no ar: como cada um funciona (guia completo)
• Abordagem circular: como realizá-la e o que é?
• Guia do coordenador de curva: o que é e como usá-lo para evitar escorregões e derrapagens
• Como funciona: Indicador de velocidade no ar (guia extenso)