Estudo de Aerodinâmica


Aerodinâmica é o estudo do ar (ou outros gases) em movimento e as forças geradas sobre corpos sólidos imersos quando há velocidade relativa entre o gás e o corpo.



Principais forças atuantes em corpos movendo-se no ar:

Sustentação:

Força gerada sobre o corpo sólido na direção transversal ao escoamento causada pelas diferentes pressões desenvolvidas nas duas faces do perfil geométrico do corpo sólido.

Esta é a força responsável por elevar o avião e mantê-lo no ar. Para que isso ocorra a força de sustentação tem que ser maior ou igual ao peso da aeronave. Em um avião, algumas pequenas partes contribuem para a força de sustentação, porém a maior parte é gerada pela asa do avião. Existem diversos fatores que contribuem para a sustentação do avião, sendo eles a velocidade de vôo, a altitude em que o avião esta voando, porém os mais importantes são as dimensões da asa e o formato do perfil da asa.

Arrasto:

Força gerada sobre o corpo sólido na direção e sentido do escoamento pela ação do atrito do ar com a superfície do corpo e das diferenças de pressão produzidas sobre as superfícies.

Durante o movimento do avião pelo ar, a força de arrasto é gerada pela resistência do ar e tende a puxar o avião para trás, ou seja, é oposta ao sentido de movimento.

Empuxo:

É gerado pelo motor do avião e tem a finalidade de movimentar o avião para frente. Pode ser produzida por hélices ou turbinas.

Peso:

O peso é uma força que atua sempre na direção vertical e é conseqüência da força da gravidade, que atrai todos os corpos para o centro da terra. Este é um dos desafios do estudo de aerodinâmica, pois para uma aeronave voar ela precisa gerar uma força maior do que seu próprio peso.



Principais partes que compõem um avião

Asa: É a principal responsável pela sustentação do avião, em geral os fatores mais importantes para sustentação são largura, espessura, comprimento e perfil aerodinâmico da asa. Existem diferentes modelos de asas, tais como asas retas, ou asas enflexadas. Geralmente opta-se pelo enflexamento de uma asa para aumentar sua área sem aumentar demasiadamente seu comprimento, isto é adotado em aviões de transporte de passageiros. A ponta da asa também influencia seu desempenho.



Estabilizador Horizontal: É o responsável por manter a aeronave na direção horizontal em que foi colocada pelo piloto



Estabilizador Vertical: Mantém a aeronave na posição vertical em que foi colocada pelo piloto.



Superfícies de comando:

Ailerons: Possibilitam ao piloto fazer a aeronave girar



Leme: Move o avião para a direita ou esquerda



Profundor: Responsável pelo movimento de subida e descida da aeronave



Dispositivos de Aumento da Sustentação:

Flaps: São pequenas placas moveis que quando acionadas aumentam a área da asa ou aumentam o caminho que o ar percorre ao passar pela asa e possibilitam um ganho de sustentação.



Sistema de propulsão:

Motor: Existem de vários tipos e potências, sendo aplicados de acordo com a função da aeronave, por exemplo, aviões de guerra utilizam turbinas com uma potência muito alta, já aviões comerciais utilizam motores adequados ao seu peso, pois não realizam manobras extremas.

Hélice: O hélice é um dos dispositivos mais importantes da aeronave, pois transforma a potência do eixo do motor em força de empuxo. Alterando-se o tipo de hélice é possível obter mais força do motor ou então obter mais velocidade.

Outros sistemas

Trem de Pouso: É geralmente adequado ao peso da aeronave e ao terreno em que a aeronave pousará, atualmente existem trens de pouso adequados para pousos em água, neve ou pistas de chão batido.