Aula 1: Generalidades Sobre Instrumentos e Instrumentos de Voo PDF

GENERALIDADES SOBRE INSTRUMENTOS E INSTRUMENTOS DE VÔO AVI-1 CAP-1 e 2 INSTRUTOR: HUGO KOHLER  Conteúdo da Matéria 1 INTRODUÇÃO 2 CLASSIFICAÇÃO DOS INSTRUMENTOS 3 CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO DOS INSTRUMENTOS 4 REMOÇÃO E INSTALAÇÃO DOS INSTRUM...

GENERALIDADES SOBRE INSTRUMENTOS E INSTRUMENTOS DE VÔO AVI-1 CAP-1 e 2 INSTRUTOR: HUGO KOHLER  Conteúdo da Matéria 1 INTRODUÇÃO 2 CLASSIFICAÇÃO DOS INSTRUMENTOS 3 CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO DOS INSTRUMENTOS 4 REMOÇÃO E INSTALAÇÃO DOS INSTRUMENTOS 5 CUIDADOS COM OS INSTRUMENTOS 6 INSPEÇÕES 7 INSTRUMENTOS DE VÔO - ((SISTEMA ANEMOMÉTRICO))  1 - INTRODUÇÃO Sabendo que a limitação dos órgãos dos sentidos humanos em perceber as variadas condições de um voo tornou-se indispensável algo que medisse e indicasse com precisão certas grandezas físicas. Daí o aparecimento de instrumentos que aumentaram a segurança do avião e economia de seus numerosos equipamentos. Os instrumentos, tem uma natureza delicada, e eles desempenham De um modo eficiente o papel que lhes compete. Os conhecimentos técnicos necessários são: - Regras de segurança, - Uso adequado de ferramentas, - Leitura correta dos aparelhos de medição, - Teoria do princípio de funcionamento de cada instrumento, etc. 2-CLASSIFICAÇÃO DOS INSTRUMENTOS Os instrumentos foram agrupados, por analogia de função ou pelo sistema a que pertencem, conforme se segue. A - Instrumentos de Vôo B - Instrumentos de Navegação C - Instrumentos do Motor D - Instrumentos Diversos  A - Instrumentos de Vôo Os instrumentos de vôo fornecem ao piloto as indicações necessárias para o controle do avião durante o vôo. E são eles: velocímetro (Air Speed Indicator – ASI); altímetro (Altimeter); indicador de razão de subida e des-cida (Vertical Speed Indicator – VSI); indicador de atitude (Attitude Indicator); indicador de curva e derrapagem (Turn and Slip Indicator/Rate-of-Climb Indicator); acelerômetro (Accelerometer); machímetro (Mach Number Indicator/Machmeter).  A - Instrumentos de Vôo velocímetro (Air Speed Indicator – ASI);  A - Instrumentos de Vôo altímetro (Altimeter);  A - Instrumentos de Vôo indicador de razão de subida e descida (Vertical Speed Indicator VSI);  A - Instrumentos de Vôo indicador de atitude (Attitude Indicator);  A - Instrumentos de Vôo indicador de curva e derrapagem (Turn and Slip Indicator/Rate-of-Climb Indicator);  A - Instrumentos de Vôo acelerômetro (Accelerometer);  A - Instrumentos de Vôo machímetro (Mach Number Indicator/Machmeter). B - Instrumentos de Navegação Eles fornecem as informações para navegação e orientação durante o vôo: indicador de curso (Horizontal Situation Indicator – HSI); indicador radiomagnético (Radio Magnetic Indicator – RMI); giro direcional (Directional Gyro); bússola magnética (Magnetic Compass); sistema pictorial de navegação (Pictorial Navigation System – PN). B - Instrumentos de Navegação indicador de curso (Horizontal Situation Indicator – HSI); B - Instrumentos de Navegação indicador radiomagnético (Radio Magnetic Indicator – RMI); B - Instrumentos de Navegação giro direcional (Directional Gyro); B - Instrumentos de Navegação bússola magnética (Magnetic Compass); B - Instrumentos de Navegação sistema pictorial de navegação (Pictorial Navigation System – PN).  C - Instrumentos do Motor Eles fornecem indicações em termos de temperatura, rotação, pressão, etc., das condições do motor. indicador de temperatura (Temperature Indicator); indicador de torque (Torque Indicator); indicador de temperatura do óleo (Oil Temperature Indicator); indicador de pressão de óleo (Oil Pressure Indicator); indicador de rotação (Tachometer Indicator).  C - Instrumentos do Motor indicador de temperatura (Temperature Indicator);  C - Instrumentos do Motor indicador de torque (Torque Indicator);  C - Instrumentos do Motor indicador de temperatura do óleo (Oil Temperature Indicator);  C - Instrumentos do Motor indicador de pressão de óleo (Oil Pressure Indicator);  C - Instrumentos do Motor indicador de rotação (Tachometer Indicator).  D - Instrumentos Diversos São os instrumentos, cuja função no avião é avulsa, não pertencendo a nenhum dos principais sistemas de operações fundamentais de vôo, navegação e desempenho do motor. volts/perímetro; relógio; medidor de fadiga; indicador de temperatura do ar externo; indicador de quantidade de combustível; indicador de fluxo de combustível; indicador de posição de flape; indicador de ângulo de ataque. Nota: Só foram relacionados nesta classificação os instrumentos que fazem parte deste manual. 3-CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO DOS INSTRUMENTOS Na construção dos instrumentos são levados em consideração os requisitos gerais descritos a seguir. 1. Temperatura 2. Vibração 3. Vedação 4. Posição 5. Amortecimento 6. Escala 7. Marcações 8. Tamanho 9. Peso 10.Caixa 11.Iluminação  1. Temperatura Os instrumentos devem funcionar satisfatoriamente, dentro de uma variação de temperatura de –35ºC a +60ºC, sendo que a temperatura normal considerada é de 15ºC.  2. Vibração Os instrumentos devem funcionar satisfatoriamente, sob vibração. Todos os instrumentos são montados em painéis à prova de choque, que diminuem a vibração. Deve ser notado que os métodos normais de amortecimento, não eliminaram totalmente a vibração. As atuais especificações estipulam um funcionamento satisfatório e preciso, mesmo quando o instrumento está num plano de 45º com a horizontal e sujeito a vibrações de não menos de 0,003 da polegada a não mais de 0,005 da polegada de amplitude e freqüência de600 a 2200 oscilações por minuto.  3. Vedação Todos os instrumentos devem ser vedados. Os mais rústicos que funcionam por diferença de pressão, são vedados à prova de água. Essa espécie de vedação impede que a poeira e a umidade penetrem na caixa de instrumentos e são facilmente reconhecidos pela presença de um pequeno orifício na parte de baixo da caixa. Os indicadores de pressão absoluta, e os instrumentos giroscópicos requerem vedação especial à prova de ar.  4. Posição Os mecanismos da maioria dos instrumentos devem ser equilibrados e ficar de maneira que suas indicações não sejam afeadas pelas variações de inclinação de até 180º, para ambos os lados.  5. Amortecimento Apesar da força centrífuga, da aceleração e da supertensão, os instrumentos devem operar corretamente ou quase corretamente. Quando se tornar necessário devem usar qualquer artifício de amortecimento.  6. Escala Todos os instrumentos possuem uma escala apropriada à quantidade que se deve medir. Esta escala é normalmente calibrada com uma margem de 50% a 100% sobre os limites normais de utilização do instrumento.  7. Marcações São apresentadas em faixas coloridas pintadas na forma de arco no mostrador. Quando as marcações são externas, isto é, nos vidros, é possível modificá-las caso haja alteração em alguns dos limites. A pintura é uma composição de radium, que torna possível a leitura no escuro, sem auxílio de iluminação. Essa composição é altamente venenosa.  Marcações As faixas coloridas podem ser: Arco vermelho – operação proibida; Arco verde – operação normal; Arco amarelo – operação indesejável. (usado em emergência); Arco azul – operação em regime econômico; Arco branco – operação normal com alguma característica especial As linhas curtas radiais (azuis) são usadas para indicar uma condição específica (a melhor razão de subida ou o limite de operação econômica com a mistura de combustível na situação empobrecida, ); As linhas curtas radiais (vermelhas) são usadas para indicar os limites mínimos e máximos de funcionamento. X 8. Tamanho As dimensões das caixas de instrumentos são de dois tamanhos: A maioria das caixas é de: 2 3/4 polegada E 1 7/8 da polegada.  9. Peso Em face do número muito grande de instrumentos, usados nos modernos aviões, e o aproveitamento do espaço nos painéis, foram reduzidos o peso e o tamanho dos instrumentos.  10.Caixa A maioria das caixas de instrumentos de avião é moldada numa composição fenólica. (compostos químicos chamado ácido carbólico.)  11.Iluminação Existem vários tipos de iluminação para os instrumentos: lâmpadas elétricas situadas no painel e cobertas com um segundo painel protetor de reflexão; lâmpadas elétricas instaladas em anéis refletores acondicionadas nos próprios mostradores dos instrumentos; lâmpadas elétricas individuais convenientemente situadas na parte inferior do próprio instrumento; Lâmpadas elétricas de luz ultravioleta, cheias de Argônio. Neste caso, os mostradores dos instrumentos de bordo são pintados com uma substância sensível ao raio ultravioleta.  12. Outras características: Os instrumentos de bordo devem possuir ainda as seguintes características: precisão; segurança; durabilidade; leveza; fácil instalação; mínimo de manutenção; leitura simples.  4 - REMOÇÃO E INSTALAÇÃO DOS INSTRUMENTOS Instrumentos com Flange: Para estes instrumentos, seguem-se os procedimentos seguintes: 1 Desligam-se os conectores elétricos e as tubulações flexíveis;  REMOÇÃO E INSTALAÇÃO DOS INSTRUMENTOS 2 Retiram-se os parafusos de fixação (em número de 3 ou 4, conforme o caso);  REMOÇÃO E INSTALAÇÃO DOS INSTRUMENTOS 3 Reinstalando o instrumento:  REMOÇÃO E INSTALAÇÃO DOS INSTRUMENTOS Instrumentos com Braçadeira: 1 Afrouxa-se o parafuso de travamento da braçadeira situado, normalmente, no lado direito do instrumento;  REMOÇÃO E INSTALAÇÃO DOS INSTRUMENTOS 2 Com uma das mãos, retira-se o instrumento pela frente e com a outra, solta-se o conector na traseira do mesmo.  REMOÇÃO E INSTALAÇÃO DOS INSTRUMENTOS 3 Reinstalando o instrumento: 5-CUIDADOS COM OS INSTRUMENTOS A construção de instrumentos obedece aos seguintes requisitos: - precisão, - segurança, - simplicidade, - durabilidade, - leveza, - capacidade de funcionamento em temperaturas extremas, - leituras fáceis, - resistência à corrosão, - bom amortecimento, - insensibilidade à aceleração, - possibilidade de indicação além dos limites dentro dos quais vai trabalhar, - fácil instalação e requerer o mínimo de manutenção.  CUIDADOS COM OS INSTRUMENTOS Daí então a necessidade de um estudo simples aos técnicos de manutenção sobre a finalidade, princípio de funcionamento, utilização, manutenção, reparação, inspeção dos instrumentos mais comuns. Para se manter o nível de segurança e precisão, deve-se executar periodicamente certas inspeções. Os trabalhos de inspeção, conservação, reparos e armazenagem, devem obedecer sempre o fabricante do instrumento. Os reparos podem ser: - os retoques da pintura luminosa dos mostradores e ponteiros, - substituições de peças, - reajustamento do mecanismo do instrumento, - lubrificações especiais de certas partes, etc. 5-CUIDADOS COM OS INSTRUMENTOS Os instrumentos de natureza particularmente delicados são lacrados quando saem da fábrica, não sendo absolutamente permitido inutilizar este selo durante os trabalhos de manutenção, tampouco, abrir as caixas de proteção.  6 - INSPEÇÕES Inspeção Diária Inspeção antes do Vôo Inspeção Periódica Substituição de Instrumentos  Inspeção Diária Compreende os cuidados que devem ter os mecânicos, com os instrumentos, antes de dar partida nos motores. Verificar todos os ponteiros para erro excessivo no zero, exceto termômetros e instrumentos que funcionam por pressão absoluta, os quais devem propiciar modificações de acordo com as condições de pressão e temperatura ambiente; Verificar todos os instrumentos quanto à vidros soltos ou rachados; Verificar todos os botões de travamento e ajustagem, quanto à liberdade de movimento e funcionamento correto; As prescrições especiais sobre inspeção, aplicáveis a determinados instrumentos bem como à conduta a ser seguida, serão explanadas quando se estudar individualmente os instrumentos.  Inspeção antes do Vôo Compreende as precauções a serem tomadas pelos mecânicos, todas as vezes que os motores são postos em funcionamento. As prescrições que se seguem são de ordem geral e aplicáveis a todos os instrumentos. Verificar todos os ponteiros quanto a oscilação excessiva. Verificar se as leituras do indicador de RPM estão de acordo com as exigências contidas no manual de operação.  Inspeção Periódica Quando o avião completa um certo número de horas de vôo é feita uma inspeção por uma equipe de especialistas. Esta inspeção é especificada pelo Programa de Manutenção (PM) do avião. Verificar todos os instrumentos, quanto à segurança de montagem; Verificar todas as tubulações e conexões, quanto às fugas; Verificar todos os ponteiros e marcações do mostrador, quanto à descoloração das marcas luminosas; Verificar se as marcas para os limites de utilização estão na posição exata e bem visíveis; verificar todas as ligações elétricas, quanto ao bom contato e segurança na fixação; Verificar os amortecedores, quanto à segurança da fixação e tensão conveniente.  Substituição de Instrumentos Os instrumentos só devem ser substituídos por outros em boas condições e da mesma espécie, pelas seguintes razões: impossibilidade de indicar; indicação duvidosa; defeito da caixa ou vedação defeituosa; ponteiro solto; cobertura de vidro, solta ou rachada; orelha de fixação no painel, quebrada ou rachada; mecanismo de trava ou ajustagem defeituoso; bornes ou niples de conexão defeituosos; marcas luminosas escuras ou descoloridas; defeito no mecanismo interno, conhecido ou suspeito.  Substituição de Instrumentos Quando retirar ou colocar instrumentos no avião, tomar as seguintes precauções: a maioria dos instrumentos de bordo, sofre desgastes, mas é recuperável. Portanto, deve o instrumento, que estiver em mau estado, ser retirado e remetido às oficinas especializadas e outro, em bom estado, ser colocado em seu lugar;  Substituição de Instrumentos os instrumentos danificam-se facilmente, por conseguinte devem ser tratados com o máximo cuidado; sempre que possível, substitua o instrumento por outro do mesmo tipo e da mesma marca de fabricação. Em alguns casos pode-se substituí-lo por outro da mesma espécie, mas de fabricação diferente; nunca troque a localização de um instrumento ou uma de suas unidades de funcionamento sem a competente autorização; nunca deforme ou marque um instrumento; quando examinar ou testar um instrumento, nunca o sujeite a pressões excessivas ou anormais.  Substituição de Instrumentos Use valores abaixo da gama de funcionamento; em algumas instalações torna-se necessário retirar outros instrumentos para se ter acesso ao que está com defeito. INSPEÇÕES INSPEÇÕES INSPEÇÕES  7- INSTRUMENTOS DE VÔO SISTEMA ANEMOMÉTRICO Três dos mais importantes instrumentos de vôo são conectados ao sistema anemométrico: velocímetro, altímetro e o indicador de razão de subida (variômetro). Existem dois tipos de arranjos para alimentar os instrumentos convenientemente conforme segue. A - Tubo pitot com tomada estática acoplada B - Tubo pitot com tomada estática separada. C - Operação do Sistema Anemométrico Tubo pitot com tomada estática acoplada Este tubo apresenta duas seções: Uma câmara de pressão estática (O) e uma câmara de pressão dinâmica (E). A pressão estática entra no sistema por três orifícios na parte superior e três na inferior, 2 desses orifícios são os (G) e o (M). Esses orifícios ajudam a compensar o erro na percepção, causado por diferentes ângulos de ataque. Tubo pitot com tomada estática acoplada Os orifícios inferiores também servem para escorrer a água proveniente da condensação. O tubo vertical (F) na câmara estática é uma precaução suplementar para evitar que a umidade chegue aos instrumentos. A pressão dinâmica entra pela abertura (J). Tubo pitot com tomada estática acoplada Uma placa defletora (I) impede que corpos estranhos ou umidade penetrem no sistema. Um pequeno orifício (K) deixa escapar a umidade. O tubo vertical (D) e o orifício de escape (C) na câmara de pressão dinâmica impedem que a umidade que se forma na câmara chegue aos tubos e aos instrumentos. Tubo pitot com tomada estática acoplada Os tubos (A e P) levam as pressões aos instrumentos. As resistências aquecedoras (L e N) estão conectadas em série e servem para evitar a formação de gelo no tubo. Tubo pitot com tomada estática acoplada A figura ilustra os três instrumentos básicos alimentados com pressão fornecida pelo tubo pitot com tomada estática acoplada. Tubo pitot com tomada estática separada O arranjo do sistema anemométrico pode ser feito também como mostrado na figura. Tubo pitot com tomada estática separada As vantagens do uso de pressão estática separada são: a) Pressão estática mais precisa, pois fica compensada a sua diferença devida a desvios laterais ou ventos cruzados (já que as tomadas estáticas são embutidas uma em cada lado da fuselagem); b) Menor possibilidade de formação de gelo. Operação do Sistema Anemométrico A figura mostra a aplicação prática do tubo pitot acoplado com tomada estática (EMB-111) Operação do Sistema Anemométrico E a figura mostra o arranjo com os componentes em separado (EMB-312). O princípio de operação dos dois sistemas é o mesmo. A pressão estática é a pressão atmosférica. Operação do Sistema Anemométrico O ar atmosférico é pesado, exercendo sobre os corpos, nele mergulhados, uma pressão igual a 1.033kgf/cm2, ou seja 1,033 bares. A pressão dinâmica é a pressão que se desenvolve como resultado direto da velocidade do avião e da densidade do ar que o rodeia. Essa pressão aumenta com a velocidade e diminui com a altura. Um avião que voe à mesma velocidade desenvolve mais pressão a baixa altitude que a grande altitude, devido a densidade do ar ser maior a baixa altitude. Operação do Sistema Anemométrico - O velocímetro, - O altímetro - O indicador de razão de subida (indicador de velocidade vertical ou variômetro) São alimentados com pressão estática, sendo que, o velocímetro é também alimentado pela pressão dinâmica. Operação do Sistema Anemométrico Uma câmara amortecedora com a finalidade de atenuar o excesso de sensibilidade. Os tubos pitot e as tomadas estáticas são sensíveis a bloqueios de gelo, motivo pelo qual aquecedores elétricos são instalados para evitar esta formação. Operação do Sistema Anemométrico Estes aquecedores geram mais calor do que pode ser dissipado, sem um fluxo de ar frio, assim, os aquecedores não devem ser ligados, no solo, mais que o suficiente para uma verificação, a fim de saber se eles irão funcionar adequadamente. Deve-se manter o tubo pitot sempre limpo e, quando o avião não estiver em vôo, ele deverá ser protegido com uma capa de lona que deverá cobrir todas as aberturas do tubo.  Conteúdo da Matéria 1 INTRODUÇÃO 2 CLASSIFICAÇÃO DOS INSTRUMENTOS 3 CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO DOS INSTRUMENTOS 4 REMOÇÃO E INSTALAÇÃO DOS INSTRUMENTOS 5 CUIDADOS COM OS INSTRUMENTOS 6 INSPEÇÕES 7 INSTRUMENTOS DE VÔO - ((SISTEMA ANEMOMÉTRICO))  GENERALIDADES SOBRE INSTRUMENTOS E INSTRUMENTOS DE VÔO PERGUNTAS ? INSTRUTOR: HUGO KOHLER