Instrumentos Básicos de Voo
A velocidade de um avião é medida em nós ou milhas por hora em um indicador de velocidade no interior do cockpit da aeronave. O indicador de velocidade do ar é um dos instrumentos básicos da aeronave e é importante para os pilotos, porque a aderência a velocidades operacionais seguras é imperativa. Cada avião tem suas próprias velocidades especificadas que o piloto precisa conhecer. Os pilotos precisam conhecer as velocidades em que um avião decolará, pousará, estacionará e, de outra forma, operará com segurança durante diferentes fases do vôo.
O indicador de velocidade no ar trabalha comparando a pressão dinâmica (pressão de ar do aríete) e a pressão estática. Este artigo refere-se a instrumentos de velocidade aerodinâmica convencionais, em oposição aos sistemas computadorizados mais recentes encontrados em aeronaves tecnologicamente avançadas . As indicações da velocidade aerodinâmica nos monitores de vôo primários computadorizados modernos descrevem a velocidade no ar de maneira diferente daquela descrita neste artigo e são calculadas usando a tecnologia moderna de sensores. A velocidade do ar também pode ser obtida a partir de uma unidade GPS em aeronaves equipadas.
Como funciona
O indicador de velocidade no ar faz parte do sistema pitot-static, um sistema de pressão diferencial que mede a pressão de ar dinâmica do tubo de Pitot e a pressão estática de uma porta estática. Dentro do invólucro do instrumento há um diafragma vedado que recebe pressão estática e dinâmica do tubo pitot.
A pressão estática também é medida de dentro do invólucro, mas fora do diafragma. As pressões estáticas de dentro e de fora do diafragma se anulam, deixando uma medição da pressão dinâmica total ou da pressão de ar do aríete.
À medida que o avião acelera, a pressão dinâmica do tubo pitot aumenta, fazendo com que o diafragma se expanda. Através da ligação mecânica, esta medição da velocidade relativa aumentada é mostrada na agulha do indicador de velocidade no ar.
Tipos de Airspeeds
- Velocidade do ar indicada : IAS é a velocidade no ar lida diretamente a partir do indicador de velocidade no ar.
- Velocidade do ar calibrada : CAS é a velocidade real da aeronave através do ar, após ser ajustada para erros de posição e do instrumento. A velocidade relativa calibrada (comparada com a velocidade indicada) pode ser encontrada no manual operacional da aeronave.
- True Airspeed : O TAS é calibrado (ou equivalente), a velocidade do ar é ajustada para pressão e temperatura fora do padrão.
- Velocidade aerodinâmica equivalente : EAS é a velocidade relativa calibrada ajustada para erros de compressibilidade.
- Groundspeed : A velocidade real do avião no solo, medida em nós ou milhas por hora. A velocidade do solo é a verdadeira velocidade corrigida para os efeitos do vento e é útil no planejamento de vôo .
- Número Mach : O número Mach é a velocidade real de uma aeronave quando comparada com a velocidade do som. A velocidade do som é conhecida como Mach 1.0. Aeronaves de alta velocidade possuem medidores Mach em vez de indicadores de velocidade no ar.
Marcas e Limitações
Pequenos aviões monomotores usam marcações de velocidade com código de cores para ajudar o piloto a operar com segurança e eficiência. Essas marcações são úteis porque descrevem velocidades cruciais de aeronaves, conhecidas como velocidades V.
- Arco Branco : O arco branco nos indicadores de velocidade indica a faixa de operação normal do retalho. Dentro do arco branco, as abas completas podem ser usadas. A parte superior do arco branco indica a maior velocidade na qual as abas podem ser estendidas durante o vôo e operar em velocidades fora do arco branco com abas voltadas para baixo pode não ser seguro.
- Arco Verde : O arco verde em um indicador de velocidade no ar representa a faixa normal de operação do avião.
- Arco Amarelo : O arco amarelo é uma faixa de precaução de velocidade no ar. É aconselhável que os pilotos operem apenas no arco amarelo em ar calmo. Voar a velocidades na faixa de precaução durante a turbulência pode ser inseguro.
- Linha Vermelha : No topo do arco amarelo há uma linha vermelha, que representa a velocidade máxima permitida para o avião.
Erros do indicador de velocidade
Um indicador de velocidade no ar será ineficaz se houver um bloqueio do tubo pitot ou da porta estática ou de ambos. Um bloqueio é mais comumente o resultado de insetos, água ou gelo.
Se o tubo de pitot e seu orifício de drenagem ficarem bloqueados, o indicador de velocidade do ar atua como um altímetro, mostrando um aumento na velocidade do ar quando o avião sobe para uma altitude mais alta e uma diminuição na velocidade do ar durante a descida.
Se o tubo pitot ficar obstruído e o orifício de drenagem permanecer aberto, a pressão do ar do cano será liberada através do orifício de drenagem, deixando apenas a pressão estática no tubo pitot. A nova pressão estática no tubo pitot seria equivalente à pressão estática da porta estática, e o indicador de velocidade no ar seria "0".
Se a porta estática ficar bloqueada (mas não o tubo pitot), o indicador de velocidade no ar funcionará, mas será impreciso. Como o ar estático fica preso dentro da carcaça na altitude em que o instrumento parou de funcionar, uma subida causará uma velocidade no ar inferior à normal. Ao voar abaixo da altitude em que ocorreu o bloqueio, o indicador de velocidade no ar será lido acima do normal.
Operação de emergência
Alguns aviões estão equipados com elementos de aquecimento do tubo pitot. O calor de Pitot é usado como uma medida preventiva para impedir a formação de gelo sobre o tubo pitot e é ativado ao voar em climas frios.
Muitas aeronaves pequenas são equipadas com uma fonte estática alternativa que pode ser ativada puxando uma alavanca no cockpit no caso de uma porta estática ficar bloqueada. A nova pressão estática alternativa é uma pressão mais baixa do que a pressão ambiente externa durante o vôo, o que resulta em indicações do instrumento levemente imprecisas, mas fornece uma indicação suficientemente boa para manter o controle positivo da aeronave.