Usuário(a):GABS/Testes

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
GABS/Testes
Avião
GABS/Testes
Um planador DG-800 da fábrica DG Flugzeugbau
Descrição

Um planador é um tipo de aeronave mais pesada que o ar que permanece em voo pelas reações aerodinâmicas de suas superfícies fixas de sustentação e que não depende de um motor para se manter em voo livre.[1][2] Planadores podem prolongar o seu voo navegando através de correntes ascendentes da atmosfera como correntes orográficas, térmicas, ondas estacionárias ou zonas de convergência.[3][4] Sua estrutura apresenta configuração semelhante aos aviões e a sua prática esportiva se denomina voo à vela.[4][5]

Existem planadores motorizados cujo motor auxilia na decolagem ou no tempo de voo quando as condições de planeio ficam abaixo do ideal.[1][6] Planadores foram utilizados para fins militares durante a Segunda Guerra Mundial devido ao seu voo silêncioso e capacidade de aterrissagem em terrenos não-preparados.[7]

História[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: História da aviação

Início[editar | editar código-fonte]

Ornitóptero desenhado por Leonardo da Vinci por volta de 1485.

Até o final do século XV não houve progresso significativo na tecnologia de navegação aérea, existem apenas relatos de pessoas saltando de torres e lugares altos mas que não contribuíram ativamente no desenvolvimento de máquinas voadoras.[8] O polímata renascentista Leonardo da Vinci foi o primeiro a pesquisar de maneira racional os fundamentos físicos que governam o voo.[9] Mais de quinhentos esboços sobre voo sobreviveram entre os cadernos de Leonardo,[10] incluindo diversos protótipos de máquinas voadoras e mecanismos como ornitópteros, helicópteros, paraquedas, planadores de asa fixa e sistemas de controle rudimentares.[11][12] Leonardo percebeu a falta de manobrabilidade de muito desses projetos e passou a se concentrar em projetos para o controle do voo planado.[13] Em 1488, ele desenhou um planador cuja as partes internas da asa fixa permitiam superfícies de controle em suas pontas.[14] No final de sua vida, Leonardo registrou uma observação sobre os fluxos e variações de velocidade e pressão em objetos voadores, no caso um pássaro, deixando o polímata bastante próximo de identificar a origem da força de sustentação.[15] Embora alguns dos seus projetos sejam aeronavegáveis em princípio, não se tem notícias de que algum protótipo fora realmente construído até muito depois de seu tempo.[16][14]

Durante a revolução científica foram desenvolvidos muitos dos conceitos que iriam ajudar posteriormente na construção de máquinas voadoras.[17] No século XVIII, o matemático britânico Benjamin Robins demonstrou que o arrasto dos objetos que se movem pelo ar depende principalmente do formato do objeto e não unicamente pela área de impacto frontal como se pensava até então.[18][19] Em 1738, Daniel Bernoulli propôs a relação entre velocidade e pressão que ocorre em fluidos que escoam, relação que ficou conhecida como Princípio de Bernoulli, conhecimento que foi essencial para o desenvolvimento teórico das máquinas voadoras.[20]

Estudo da aerodinâmica[editar | editar código-fonte]

Retrato de George Cayley.

Em 1792, o engenheiro e político britânico George Cayley começa a se interessar na construção de máquinas voadoras,[21] Cayley é considerado como o pai da aerodinâmica por ser o primeiro a fazer experimentos calculados com relação ao voo dos pássaros,[22] por ser primeiro investigador científico na área aeronáutica[23] e por idealizar o formato dos aeródinos, utilizado até atualmente.[24] Cayley passou anos estudando como as forças de voo interagiam e construiu diversos modelos de planadores em escala reduzida para experimentação.[25]

Em 1799 Cayley ilustrou em uma moeda de prata o esboço de uma aeronave tripulada com a configuração estrutural que posteriormente evoluiu para os aviões modernos e no verso um diagrama mostrando as forças aerodinâmicas exercidas sobre uma asa.[26] O britânico construiu em 1849 o primeiro planador tripulado que dava longos saltos planados carregando um garoto de 10 anos.[22][27][28] Anos depois, em 1853 ele construiu um modelo mais simples que planou sobre um pequeno vale com o seu cocheiro a bordo.[29] Cayley também propôs a hipótese de que o formato de um aerofólio muda significativamente a força de sustentação produzida pelo mesmo devido a diferença de pressão resultante do fluxo de ar que nele passa.[30]

Em junho de 1866, o engenheiro naval britânico e membro da Royal Aeronautical Society Francis Herbert Wenham, observando a diferença de velocidade no voo de pássaros com asas de tamanhos diferentes publicou a suposição de que máquinas voadoras deveriam ter asas longas e finas. A razão entre comprimento e largura de asa é conhecida atualmente como alongamento.[31][32] Posteriormente, em 1870 Wenham construiu o primeiro túnel de vento, o utilizando para fazer medições esquemáticas da resistência do ar.[33][34] Após estudos experimentais ele foi o primeiro a observar que aerofólios com alto alongamento eram mais eficientes e que a maior parte da sustentação de uma asa é originada no bordo de ataque.[35][36]

Em 1884, Horatio Frederick Phillips, após experimentos em seu próprio túnel de vento, se torna o primeiro a provar que a curvatura de um aerofólio muda significativamente a eficiência da força de sustentação produzida, provando a hipótese que George Cayley apresentou quase um século antes.[37] Phillips registrou patente para os formatos dos aerofólios e influenciou praticamente todos desenvolvedores de máquinas voadoras após a publicação dos seus resultados, se tornando ele mesmo um construtor delas anos depois.[38] Seus estudos foram confirmados posteriormente por Otto Lilienthal.[39]

Otto Lilienthal[editar | editar código-fonte]

Retrato de Otto Lilienthal.

O inventor alemão Otto Lilienthal, conhecido por ser o primeiro piloto de planador da história, fez sua primeira contribuição na área em 1889, quando publicou em um livro os resultados de uma série de experimentos aerodinâmicos. Este livro se tornou o conjunto de dados mais útil e mais utilizado nesse nicho durante século XIX e representa uma grande contribuição para o início do voos, influenciando diversos outros inventores posteriormente.[40]

Em 1891, utilizando um planador projetado com asa e cauda em que o seu corpo se prendia no meio da estrutura, Lilienthal executou mais de mil saltos planados em um campo da vila de Derwitz próximo a Potsdam se tornando a primeira pessoa a conseguir voar em um planador tripulado repetidamente e sem incidentes.[41][42] O pioneiro francês Ferdinand Ferber escreveu em 1898 que considerava o primeiro voo de Lilienthal, em 1891, como o momento do qual a humanidade aprendeu a voar.[43] O cientista russo Nikolai Jukovsky afirmou em uma palestra que a máquina voadora de Lilienthal era a invenção mais importante da época na área de aviação.[44]

Após anos de mudanças no projeto, o planador de Lilienthal com uma envergadura de 7 metros e apenas 20 kilos de peso se tornou a base de sua patente em 1893.[45] O inventor tripulava a máquina se segurando pelos braços e deixando o resto do corpo pendurado. Para controlar o voo ele flexionava o corpo para um dos lados mudando o centro de gravidade do invento e consequentemente alterando seu rumo. Lilienthal foi a primeira pessoa a ser fotografada durante voo[46] e faleceu em agosto de 1896 após fraturar a coluna em um acidente.[47] O inventor estadunidense Wilbur Wright, em seu último artigo de 1912 escreveu que Otto Lilienthal foi a pessoa mais importante a tentar resolver o problema do voo.[48]




O planador Wright de 1902 (Wilbur pilotando) num dos primeiros voos antes da substituição do leme fixo duplo pelo móvel com apenas uma lâmina.

Nos primeiros anos de 1990, os Irmãos Wright ganharam notoriedade pelos seus experimentos planadores controlados

After World War I gliders were built for sporting purposes in Germany and in the United States. Germany's strong links to gliding were to a large degree due to post-WWI regulations forbidding the construction and flight of motorised planes in Germany, so the country's aircraft enthusiasts often turned to gliders[49] and were actively encouraged by the German government, particularly at flying sites suited to gliding flight like the Wasserkuppe.[50]

Ficheiro:Hawks in Glider.jpg
Frank Hawks in the Texaco Eaglet, postcard, c. 1930

The sporting use of gliders rapidly evolved in the 1930s and is now their main application. As their performance improved, gliders began to be used for cross-country flying and now regularly fly hundreds or even thousands of kilometres in a day[51][52] if the weather is suitable.

In 1930, pilot Frank Hawks flew the "Texaco Eaglet" with tow plane from San Diego to New York over eight days, helping to popularize the activity in the United States.[53]

Estilo e construção[editar | editar código-fonte]

Planadores são desenhados para que tenham alongamento alto e assim atingir eficiência aerodinâmica com o menor arrasto induzido possível. São construídos com revestimento externo que oferece o menor atrito possível com o ar.

Os primeiros planadores eram construídos de madeira com revestimento em tela. As versões posteriores foram construídas com revestimento estrutural de alumínio, sendo mais leves e esguios. (Brain, 1998). No final dos anos 1960 apareceram os primeiros planadores construídos em Fibra de vidro (GFRP), revolucionando a performance dos planadores que chegaram pela primeira vez aos 50:1 de razão de planeio.

Desde os anos 1980, todos os planadores de alto-rendimento passaram a ser construídos quase inteiramente de fibra de carbono (CFRP), material que permite menor peso com maior resistência estrutural e um acabamento superficial polido de baixíssimo atrito. Possuem reservatórios de água utilizada como lastro, objetivando aumentar sua carga alar, melhorando assim sua penetração. O lastro deve ser alijado antes do pouso para evitar sobrecarga no trem de pouso. Os exemplares de maior envergadura (acima de 25m) atingem razão de planeio de 60:1 ou melhor.

Cockpit[editar | editar código-fonte]

Painel com sistema integrado via PDA

Enquanto um avião de pequeno porte normalmente não voa mais do que 3 ou 4 horas, um planador em voo de distância ou em provas de campeonatos permanece no ar tipicamente por 5 a 7 horas, mas pode chegar a 10 ou 12 horas em voos de recordes de distância. Por essa razão os planadores tem seus cockpits projetados para o máximo conforto do(s) pilotos, podendo também vir equipado com uma instalação sanitária para uso em voo.

O painel de instrumentos, alem da instrumentação necessária para voo VFR e rádio VHF aeronáutico, pode vir equipado com vasta eletrônica embarcada, necessária para competitividade, performance e segurança:

Há também sistemas integrados que realizam várias dessas funções, ocupando menor espaço no painel.

Decolagem[editar | editar código-fonte]

Reboque aéreo[editar | editar código-fonte]

É a forma mais comum de decolagem no Brasil. Um avião especialmente projetado para essa finalidade, reboca o planador até uma altura adequada para o início voo, normalmente 600m acima da pista de decolagem. O reboque é feito através de um cabo de polipropileno com comprimento entre 50 e 70 metros que conecta as aeronaves, sendo desligado pelo piloto do planador. Pode também ser desligado pelo rebocador em casos de emergência.

Guincho[editar | editar código-fonte]

Uma forma alternativa de reboque é a utilização de um guincho motorizado instalado na extremidade oposta da pista de decolagem que rapidamente recolhe o cabo de reboque, imprimindo velocidade ao planador. O cabo utilizado é equipado com um para-quedas próximo a sua extremidade, mantido fechado pela tensão durante o reboque, abrindo-se após o desligamento do planador, facilitando assim o recolhimento do mesmo. No Brasil o lançamento de planadores através de guincho está sendo testado a partir de agosto de 2013 pelo Clube de Voo a Vela da Academia da Força Aérea em Pirassununga SP.

Planador em reboque por avião.
Monomotor realizando um duplo reboque.
Decolagem de um Ventus por guincho.

Voo de talude[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Voo de talude

Também conhecido como voo de colina, consiste em aproveitar uma corrente de ar orográfica ascendente numa elevação do terreno. Este método de decolagem diretamente na montanha é utilizado pela asa-delta e o parapente, mas não pelos planadores. Apenas os chamados planadores "primários", originalmente dos anos 30 se utilizavam dessa forma de decolagem, auxiliados por um cabo elástico (tipo sandow) que imprimia maior velocidade inicial ao lançamento. Atualmente essa forma de decolagem se restringe a demonstrações em partes da Europa com planadores daquela era.

Corrente de ar ascendente num morro...
... e a forma como um planador aproveita-a para voar.
Planador lançado por este método.

Motoplanador[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Motoplanador

Cada vez mais popular vem se tornando o motoplanador. Este é dotado de um motor para a decolagem e para minimizar o pouso fora de pistas. Após a decolagem, com o início da subida em térmica, colina, ou onda estacionária, o motor é desligado e escamoteado em um compartimento próprio de forma que a aerodinâmica do desenho original seja mantida.

Moderno motoplanador.

Voo[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Voo a vela

Os planadores se mantém em voo e alcançam grandes distâncias utilizando-se de correntes ascendentes.

Planador sobre Gunma (Japão, 2010).

Imagens[editar | editar código-fonte]

Otto Lilienthal, pioneiro do voo a vela, em 29 de Maio de 1895.
Waco CG-4, planador militar dos Estados Unidos da II Guerra Mundial.
O novo Schleicher ASG-29.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Commons
Commons
O Commons possui imagens e outros ficheiros sobre GABS/Testes

Fontes[editar | editar código-fonte]


[54] [55] [56] [57] [58]


Referências

  1. a b Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC) (14 de setembro de 2011). «Regulamento Brasileiro de Aviação Civil - RBAC nº 01» (PDF). Diário Oficial da União. Consultado em 1 de novembro de 2015. Cópia arquivada (PDF) em 6 de junho de 2015 
  2. FAA 2013, p. 17
  3. FAA 2013, p. 18
  4. a b «O que é voo a vela?» (HTML). Federação Brasileira de Voo a Vela (FBVV). Consultado em 22 de novembro de 2015. Cópia arquivada em 28 de maio de 2014 
  5. «CVL- Centro de Voo Livre» (HTML). Consultado em 20 de fevereiro de 2016. Cópia arquivada em 9 de janeiro de 2016 
  6. FAA 2013, p. 24
  7. Expedito Carlos Stephani Bastos (7 de janeiro de 2005). «Evolução dos planadores para fins militares» (PDF). Universidade Federal de Juiz de Fora. Consultado em 22 de novembro de 2015. Cópia arquivada (PDF) em 22 de novembro de 2015 
  8. ANDERSON 2004, p. 7
  9. ANDERSON 2004, p. 8
  10. ANDERSON 2004, p. 8
  11. INCAER 1988, p. 61
  12. FAA 2013, p. 2
  13. Popham, A.E. (1947). Jonathan Cape, ed. The drawings of Leonardo da Vinci (em inglês) 2º ed. [S.l.: s.n.] 
  14. a b Leonardo's Dream Machines (em inglês). British Broadcasting Corporation. 2006 – documentário que descreve a construção e o voo de teste de um planador baseado nos projetos de Leonardo.
  15. ANDERSON 2004, p. 8
  16. ANDERSON 2004, p. 10
  17. ANDERSON 2004, p. 14
  18. ANDERSON 2004, p. 17
  19. ROBINS, Benjamin (1746). New principles of gunnery (PDF). containing the determination of the force of gunpowder, and an investigation of the difference in the resisting power of the air to swift and slow motions. With several other tracts on the improvement of practical gunnery (em inglês). Londres: [s.n.] p. 216. Consultado em 27 de fevereiro de 2016 
  20. ANDERSON 2004, p. 42
  21. ANDERSON 2004, p. 25
  22. a b Judy Rumerman. «Sir George Cayley - Making Aviation Practical» (em inglês). U.S. Centennial of Flight Commission. Consultado em 31 de janeiro de 2016. Arquivado do original (HTML) em 10 de outubro de 2012 
  23. VAICBERG 2011, p. 1
  24. ANDERSON 2004, p. 25
  25. VAICBERG 2011, p. 424
  26. ANDERSON 2004, p. 25
  27. A. H. Yates (22 de outubro de 1954). «Aerodynamics in 1804» (PDF) (em inglês). Flight International. pp. 612–613. Consultado em 31 de janeiro de 2016. Cópia arquivada em 30 de janeiro de 2016 
  28. VAICBERG 2011, p. 427-427
  29. ANDERSON 2004, p. 28
  30. ANDERSON 2004, p. 58
  31. ANDERSON 2004, p. 45
  32. «Aerial Locomotion». Annual report of the Aeronautical Society of Great Britain (em inglês). Royal Aeronautical Society. 1866. 10 páginas. Consultado em 03 de julho de 2016  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  33. PETERSON, Victor L. (1964). «Impact of Computers on Aerodynamics Research and Development». Moffett Federal Airfield. Proceedings of the IEEE (em inglês). 72 (1). 69 páginas. ISSN 0018-9219. doi:10.1109/PROC.1984.12818 
  34. ANDERSON 2004, p. 47
  35. ANDERSON 2004, p. 47
  36. TOMAR, Vishvendra S.; Vipul Sangwan, Raj Kumar Singh, Sahib Chawla (2014). «Design, Analytical Analysis, Instrumentation and Cost Estimation of Sub-Sonic Open Circuit Wind Tunnel Model» (PDF). Nova Deli: Delhi Technological University. International Conference of Advance Research and Innovation (em inglês): 193-201. ISBN 978-93-5156-328-0. Consultado em 20 de fevereiro de 2016 
  37. ANDERSON 2004, p. 49
  38. ANDERSON 2004, p. 49
  39. ANDERSON 2004, p. 59
  40. ANDERSON 2004, p. 60/61/63
  41. ANDERSON 2004, p. 66
  42. FAA 2013, p. 2
  43. ANDERSON 2004, p. 66
  44. ANDERSON 2004, p. 72
  45. ANDERSON 2004, p. 66
  46. ANDERSON 2004, p. 69
  47. ANDERSON 2004, p. 72
  48. ANDERSON 2004, p. 73
  49. «History of Gliding & Soaring» (PDF). United States Soaring Team. 7 August 2004. Consultado em 23 February 2010  Verifique data em: |acessodata=, |data= (ajuda)
  50. Gliding Magazine | Features
  51. List of FAI claimed and ratified records
  52. On-line contest web page
  53. "Glider is towed by plane across the nation." Popular Mechanics, June 1930.
  54. INCAER 1988, p. 61
  55. VAICBERG 2011, p. 1
  56. FAA 2013, p. 17
  57. ANDERSON 2004, p. 28
  58. USST 2004, p. 3

Bibliografia[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]