Sistema Anemométrico (Pitot / Estática)
Devido as duvidas dentro de sala vou explicar o Sistema Anemométrico e seus componentes, lembrando que em breve teremos prova sobre instrumentos (Eletrônica Pratica)
O sistema é composto basicamente por um tubos pitot, uma tomadas estáticas, tubulações para levar o ar até os instrumentos, uma válvula de dreno, e os trés instrumentos, Indicador de Velocidade, Altímetro, e o Variômetro (Climb, VSI, Indicador de Velocidade Vertical Etc.)
Abaixo podemos ver o sistema instalado em um EMB 712 TUPI
Este sistema trabalha com duas pressões:
Dinâmica:
Esta e resultante do movimento do ar em um corpo, no caso do avião e usado o Vento Relativo
Estática:
Resultante do ar parado a volta da aeronave, no avião esta e a pressão atmosférica.
Resultante do ar parado a volta da aeronave, no avião esta e a pressão atmosférica.
Tubo Pitot
Pitot e o mecanismo responsável por receber ar de impacto do avião e levar a pressão deste ar até o instrumento,
Existem pitot que vão gerar dados de estática e dinâmica, estes possuem uma camara de pressão dinâmica e uma de pressão estática, outros apenas dinâmica, sistemas instalados com pitot de pressão apenas dinâmica, deverão ter instalados na fuselagem da aeronave uma tomada estática, ao lado vemos um exemplo de tubo pitot que possui camara dinâmica e estática.
O ar de impacto que entra pelo tubo "branco" é dado o nome de pressão total pois o tubo recebe pressão dinâmica e estática, é impossível separa-las nesse momento, outros dois orifícios na lateral do tubo pitot recebem pressão estática, pois o ar ali entra sem velocidade por tanto ESTÁTICO dai o nome de pressão estática, neste sistema dois tubos distintos saem do pitot um levando pressão total e outro levando pressão estática, alem disto todo tubo pitot possui uma resistência elétrica que deve ser ligada antes da decolagem, para evitar o entupimento do tubo com gelo, e orifícios na parte de traz onde sera drenado a agua que entrar no tubo. Acima um tubo de pitot sem tomada estática, neste caso existe o orifício da frente onde entra a pressão total e um na parte de traz onde vai ser drenada a agua. 
Cuidados especiais são necessários com os tubos de pitot, como já dito
antes, eles devem ser aquecidos para não ocorrer o entupimento por gelo devem permanecer fechados durante a inatividade da aeronave,
pois incertos ou poeira poderá entupir seu orifício. ao lado um exemplo de proteção, esta caba envolve o tubo e protege sua ponta, porem deve se ter paciência, não é porque a aeronave acabou de chegar no angar que você vai correr e proteger seu pitot, afinal, este vai estar muito quente devido a sua resistência, sendo necessário esperar que ele esfrie.
Tomada Estática
Tomadas estáticas
são utilizadas em aeronaves em que seus pitot's só admitem "pressão
total" estas são instaladas ao longo da fuselagem onde não exista
turbulência e o ar passe liso faceando a fuselagem, ao lado vemos
exemplos de tomadas estáticas, chamadas de "static port."
Assim como tubos pitot esta também necessita de cautelas sua superfície deve ser lisa e sobre ele nada deve ser pregado, durante a limpeza deve ser protegida para que não seja entupida e durante o voo e aquecida para evitar congelamento.
Dreno
Cada linha tem seu dreno instalado no lado correspondente, na parte inferior do nariz do avião, podendo ser inspecionado e removido através de uma janela de inspeção identificada com a inscrição “Dreno Pitot”. Consiste de uma pequena garrafa de plástico transparente, com a finalidade de recolher toda água que penetre na linha .
Instrumentos de voo
Nas configuração mais básicas teremos a obrigação de ter cinco instrumentos sendo eles:
Altímetro, Velocímento, Variômentro, Horizonte Artificial ,Bussola
Deste cinco, três são alimentados pelo sistema anemométrico sendo ,
Altímetro, Velocímetro, e o Variômetro
Altímetro
Há muitos tipos de altímetros em uso nas aeronaves, entretanto eles são construídos no mesmo princípio básico de um barômetro aneróide. Eles dispõem de elementos sensíveis a mudanças de pressão (aneróides), que se expandem ou contraem com a mudança de pressão nos diferentes níveis de vôo. este instrumento recebe pressão estática e sua capsula com vacuo no seu interior, move dependendo da variação desta pressão estática, a capsula aneróide infla ou desinfla, movimentando um eixo ligado a engrenagens que transforma o movimento linear da capsula em movimento rotacional dos ponteiros, através de engrenagens este movimento e amplificado. Altímetros são fabricados em materiais bimetálicos, o que neutraliza os efeitos do calor sobre seus metais,
Indicações de um altímetro
Os altímetros variam em;
dois ponteiros, três ponteiros e um ponteiro, com um display digital ou analógico como o deste 737 ao lado. altímetros possuem uma escala de 0 a 9 e cada ponteiro representa uma faixa de leitura como explica o desenho abaixo.
Este altímetro ao lado direito é usado em um Cessna 182Q, este possui os três ponteiros, como podemos ver na imagem o ponteiro menor é dos 1000 pés (Milhar) ele é responsável pela leitura de milhar seu ponteiro maior e mais largo é responsável pela indicação dos 100 pés sendo responsável pela indicação de centenas. neste momento, este altímetro marca 1000 pés a uma pressão barométrica de 28.32 In HG esta janela a lateral direita indica a pressão barométrica, através de seu seletor é feito o ajuste de altímetro, abaixo do nível de transição, a pressão sera fornecida pelo aeroporto, esta será a pressão atmosférica do campo, apos o nível de transição (por volta de 6000 6500 na TMA BH "este varia com a altitude do campo" ) deve ser ajustado a pressão padrão ISA 29.92 IN HG ou 13.10 HPA.
Dreno
Cada linha tem seu dreno instalado no lado correspondente, na parte inferior do nariz do avião, podendo ser inspecionado e removido através de uma janela de inspeção identificada com a inscrição “Dreno Pitot”. Consiste de uma pequena garrafa de plástico transparente, com a finalidade de recolher toda água que penetre na linha .
Instrumentos de voo
Nas configuração mais básicas teremos a obrigação de ter cinco instrumentos sendo eles:
Altímetro, Velocímento, Variômentro, Horizonte Artificial ,Bussola
Deste cinco, três são alimentados pelo sistema anemométrico sendo ,
Altímetro, Velocímetro, e o Variômetro
Altímetro
Indicações de um altímetro
Os altímetros variam em; dois ponteiros, três ponteiros e um ponteiro, com um display digital ou analógico como o deste 737 ao lado. altímetros possuem uma escala de 0 a 9 e cada ponteiro representa uma faixa de leitura como explica o desenho abaixo.
Este altímetro ao lado direito é usado em um Cessna 182Q, este possui os três ponteiros, como podemos ver na imagem o ponteiro menor é dos 1000 pés (Milhar) ele é responsável pela leitura de milhar seu ponteiro maior e mais largo é responsável pela indicação dos 100 pés sendo responsável pela indicação de centenas. neste momento, este altímetro marca 1000 pés a uma pressão barométrica de 28.32 In HG esta janela a lateral direita indica a pressão barométrica, através de seu seletor é feito o ajuste de altímetro, abaixo do nível de transição, a pressão sera fornecida pelo aeroporto, esta será a pressão atmosférica do campo, apos o nível de transição (por volta de 6000 6500 na TMA BH "este varia com a altitude do campo" ) deve ser ajustado a pressão padrão ISA 29.92 IN HG ou 13.10 HPA.
Nesta imagem podemo visualizar seu ponteiro de dezenas de milhar, este geralmente é mais fino longo, e possui um triangulo invertido em sua ponta. (caso do Piper Chayenne) neste caso (Cessna) ele é pequeno e fino. ele é responsável pela indicação dos 10,000 pés (dezena de milhar) neste momento este altímetro marca 13,000 pés sua leitura é feita da seguinte forma.
Ponteiro das dezenas de milhar + Ponteiro de milhar + ponteiro da centena LOGO temos
1 = 10,000 + 3= 3,000 + 0 caso fosse 1=100 = 13,000 Pés
Variômetro, Climb, Indicador de Velocidade Vertical
Vários nomes para um mesmo instrumento e claro vários modelos, responsável por Indicar ao piloto a razão com que a aeronave sobe ou desce, esta razão é uma unidade de velocidade e pode ser expressa em FT/Pés por minuto ou Metros por segundo. da mesma forma que um altímetro, este instrumento possui uma capsula aneróide, ligada a uma tomada estática, assim como sua caixa que é selada, durante as atitudes de subida ou descida a pressão da capsula diferencia da pressão da caixa esta diferença e apresentada no instrumento. através de um eixo ligado a engrenagens ligadas ao ponteiros suas engrenagens servem para ampliar os movimentos da capsula para o ponteiro.
Indicações do Variômentro
Um Variômetro possui sua escala de acordo com o tamanho da aeronave, este ao lado permite indicar uma velocidade vertical de até 2000 Pés por minuto, este acima de um 737 faz indicações de 0 a 6000 pés por minuto, a parte de cima do instrumento apresenta as razões positivas (subida) e em sua parte inferior, as razões negativas (descida) sua escala é apresentada geralmente de 500 a 500 FT/min , podendo descrever em unidades de 1000 assim 500 FT/mim e identificado como .5 e 1500 FT/min 1.5. para evitar erros por retardo da capsula aneróide, bombas de ar são utilizadas para auxiliar o instrumento.
Velocímetro
Instrumentos medidores de velocidade, estes trabalham com dados da pressão total e estática, pressão total é a soma da pressão estática mais a pressão dinâmica, esta soma chamada de pressão total é entregue ao instrumento através de um duto ligado a um tubo pitot, já a pressão estática vem através de um tubo ligado a uma tomada estática, seja ela no próprio tubo pitot (como dito anteriormente) ou separada em algum lugar da fuselagem.
O principio de funcionamento deste instrumento se da através de uma capsula aneróide esta recebe a pressão total (PD+PE Pitot) e a caixa do instrumento que é selada recebe a pressão estática (Tomada estática), a pressão estática no interior da capsula, é igual a pressão estática no interior do instrumento, assim por principio da 3º lei de Newton, as duas se anulam, afinal a pressão dentro da capsula força suas paredes para fora, e a pressão dentro do instrumento força as paredes da capsula para dentro, sendo as duas iguais em sentidos opostos elas se anulam, sobrando apenas a força resultante da pressão dinâmica, esta força e levada a um eixo depois a engrenagens, e estas engrenagens ampliam este movimento linear da capsula e o transforma em movimento de rotação, assim entregando ao ponteiro que, calibrado faz a indicação no instrumento.
Indicações dos Velocímetros (Airspeed Indicator)
Existem vários modelos de velocímetros, estes podem indicar varias escalas de unidades de velocidade, as mais comuns são Milhas por hora, Knots, ou km por hora, ha instrumentos que apresentam as três leituras através de escalas em arcos. nosso exemplo apresenta um instrumento simples que possui uma única escala em Knots, de 40 knots a 200 knots, em sua borda temos os arcos de operação, estes arcos servem para indicar limites de operação ou faixas de operação onde esta pode ser segura cautelosa ou insegura, em nosso exemplo temos o arco verde, este indica a operação normal da aeronave quanto a sua velocidade, o arco branco indica a velocidade onde é permitido o uso dos flap's, o arco amarelo indica faixa de operação onde deve se ter 
cautela, cuidados específicos serão apresentados no manual de voo da aeronave, ao final do arco amarelo temos uma linha radial vermelha, esta indica o limite operacional da aeronave, o uso da aeronave neste limite varia de aeronave para aeronave, tendo em vista que alguns fabricantes permitem o uso desta em seu limite por uma razão "X" de tempo. (estes dados devem ser obtidos através do manual de voo da aeronave), alem destas cores, pode ser usado também marcadores em variadas cores, e linhas radiais que indicará a velocidades de operações especificas, um exemplo mais complexo, é o deste indicador usado por um 737 (ao lado) este usa varios marcadores para indicar velocidades de referencia; para uso dos flaps, para decolagens ( 80 kt V1, VR, V2) ou para pouso (V Ref) alem de apresentar a velocidade em Mach, e knots atravez de janelas com dígitos analógicos, neste instrumento um ponteiro listrado em branco e vermelho indica a velocidade máxima de operação (VMO) , este ponteiro e inversamente proporcional a altitude de voo, de forma que quanto maior ela for menor deve ser a VMO , quanto menor for a altitude maior será a (VMO) com a aeronave a baixa altitude este ponteiro estabiliza próximo dos 400 knots.
cautela, cuidados específicos serão apresentados no manual de voo da aeronave, ao final do arco amarelo temos uma linha radial vermelha, esta indica o limite operacional da aeronave, o uso da aeronave neste limite varia de aeronave para aeronave, tendo em vista que alguns fabricantes permitem o uso desta em seu limite por uma razão "X" de tempo. (estes dados devem ser obtidos através do manual de voo da aeronave), alem destas cores, pode ser usado também marcadores em variadas cores, e linhas radiais que indicará a velocidades de operações especificas, um exemplo mais complexo, é o deste indicador usado por um 737 (ao lado) este usa varios marcadores para indicar velocidades de referencia; para uso dos flaps, para decolagens ( 80 kt V1, VR, V2) ou para pouso (V Ref) alem de apresentar a velocidade em Mach, e knots atravez de janelas com dígitos analógicos, neste instrumento um ponteiro listrado em branco e vermelho indica a velocidade máxima de operação (VMO) , este ponteiro e inversamente proporcional a altitude de voo, de forma que quanto maior ela for menor deve ser a VMO , quanto menor for a altitude maior será a (VMO) com a aeronave a baixa altitude este ponteiro estabiliza próximo dos 400 knots.
(OBS. o indicador de velocidade do 737 e usado apenas para ilustrar um instrumento mais complexo, seu sistema anemometrico é diferente, pois possui Computadores de dados de voo, desta forma o instrumento e conectado a cabos elétricos e suas informações são enviadas por um Air Data Computer, este por sua vez recebe as tubulações dos pitot's e tomadas estáticas.)
Diagrama do sistema anemométrico
Sabendo como funciona cada instrumento podemos analizar um diagrama e seus componentes, em sistemas mais aprimorados, é possível selecionar qual tomada estática sera usada, através de uma chave, ligada a um "Alternate static source" que é uma válvula que redireciona o fluxo de ar, no caso deste diagrama esta mudança não é possível. podemos ver que este sistema possui dois pitot's que recebem apenas pressão dinâmica, e quatro portas estáticas, que operam de forma cruzada, quatro drenos dois de estática e dois de pitot, e tanto os pitot's quanto as tomadas estáticas são aquecidas por resistência elétrica, estas alimentadas pela barra principal de corrente continua, por uma tensão de 28V seu circuito e protegido por dois Circuit Breaker de sete e meio ampere, (piloto e copiloto) acionado por um chave no painel superior (Overhead) .
Esta é a descrição completa deste diagrama.
(Diagrama do sistema Anemométrico EMB110 "Bandeirante" MOD. C95)
Esta é a descrição completa deste diagrama.
(Diagrama do sistema Anemométrico EMB110 "Bandeirante" MOD. C95)
Agora vocês me perguntam...
Como funciona no caso dos aviões que tem Air Data Computer ???
Como funciona no caso dos aviões que tem Air Data Computer ???
Bom eu lhes digo !
Isso é matéria para uma próxima postagem !
Isso é matéria para uma próxima postagem !
Espero ter ajudado no intendimento da matéria.
Fontes:
Apostila de instrumentos do curso de manutenção de aeronaves
Cap 12 "instrumentos" (Celula) Pag's12-7 a 12-13
Manual de voo Embraer 712 e Embraer 110
Imagens
Google imagens e arquivos pessoais
Carlos Henrique Peroni Junior
mapblog.sa
Ótima explicação! Parabens!
ResponderExcluirObrigado pela ajuda !!!
ResponderExcluirValendo nota no trabalho, me ajudou muito !!!
Bom dia Carlos
ResponderExcluirLi as explicações acima e tenho um cliente que precisa fazer a calibração dos altímetros e velocímetro comentados. Voce conhece alguem que faça este tipo de serviços? Se puder me ajudar...Obrigado
Com relação às cápsulas aneroides não é feito "vácuo", sem assim fosse elas entrariam em colapso, suas paredes ficariam encostadas. Na realidade a pressão interna é reduzida quando da sua fabricação, mas não é feito "vácuo". Infelizmente ainda existem hoje provas de conhecimentos da ANAC onde a respostas certas seriam as de que é feito "vácuo", ou que talvez contenham "ar rarefeito" dentro das cápsulas. Uma opção inteligente e de nível técnico mais adequado seria a opção de dizer que é introduzida uma "pressão reduzida no seu interior", evidentemente menor do que a pressão atmosférica padrão ao nível do mar.
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