Estrutura de Aeronaves

Resumão: Estruturas de Aeronaves

10 Capítulos resumidos

Fuselagem de aeronave de asa fixa é dividida em 5 partes principais : 1 fuselagem, 2 estabilizadores , 3 superfícies de controle , 4 asas e 5 trem de pouso.

A fuselagem de helicóptero consiste da célula, rotor principal e caixa de engrenagem, rotor de cauda e trem de pouso.

Principais estresses estruturais

A determinação das cargas exercidas na aeronave é chamada de analise de estresse.

Existem 5 tipos de estresses : Tensão , Compressão ,  Torção , Cisalhamento e Flexão.

Tensão : é o estresse ou esforço que resiste á força que tende a Afastar. É medido em P.S.I

Compressão : é o estresse que resiste ao esmagamento.

Torção : é o estresse que produz torcimento.

Cisalhamento : é o estresse que resiste a força que tende a fazer com que uma camada de material deslize sobre outra camada.

Flexão : é uma combinação do estresse de compressão e tensão.


Fuselagem

A fuselagem é a estrutura principal ou o corpo da aeronave.

Há 2 tipos de construção de fuselagens: Treliça e Monocoque

Tipo treliça

Consiste de uma armação rígida feita de membros como vigas e montantes construída de tubos de aço soldados que são cobertos por tela.

Tipo monocoque

Consiste de cavernas anéis de montagem e paredes, revestimento trabalhante para suportar os estresses primários, com isso uma estrutura monocoque não suporta peso interno.

Tipo semi monocoque

Consiste de revestimento trabalhante, cavernas, anéis de montagem, paredes e vigas de reforço mais leves que reforçam as longarinas. A fuselagem semi-monocoque é construída de liga de alumínio , tanto as vigas como as longarinas.

As vigas de reforço e as longarinas evitam que a tensão e a compressão flexionem a fuselagem. A estrutura semi monocoque aumentam a resistência rigidez suportando assim danos consideráveis e ser forte  o suficiente para se manter unida.

As fuselagens semi monocoque são construídas em 2 ou mais seções

Sistema de numerações das localizações

Datum é um plano vertical imaginário no/ou próximo do nariz da aeronave a partir do qual toda as distancia são medidas em polegadas.


Estrutura Alar (asas)

Cantilever  não possuem suporte para segurar a asa.

Semi-cantilever possuem suporte como escoramento das asas.

Na maioria das aeronaves as asas são do tipo cantilever, ou seja , construídas sem escoramento externo e são fixas. Geralmente possuem 3 tipos :Monolongarina , Multilongarina e Viga em Caixa

O revestimento faz parte da estrutura da asa, outras asas possuem suportes externos como montantes e estais.

As longarinas são os membros estruturais principais das Asas. Por tanto uma asa possui longarina , nervura e revestimento.

As longarinas nas asas suportam toda a carga distribuída na asa inclusive onde se aloja os motores nos Pylons e Naceles

As janelas de inspeções e portas de acessos como de tanque de combustíveis são localizadas na superfície inferior da asa, ou seja, no intradorso da asa , encontram-se também drenos para escoar a umidade de fluidos que se condensa.

Asa Monolongarina : incorpora apenas um membro Longitudinal principal em sua construção.

Asa Multilongarina : incorpora mais de um membro Longitudinal principal em sua construção.

Asa do tipo Viga em Caixa : utiliza 2 membros longitudinais principais com paredes de conexão para dar maior resistência e fazer contorno.


Configurações de Asas

Muitas aeronaves usam o tipo de asa enflechada.

Temos : Asa baixa , Asa media , Asa em diedro , Asa alta , Asa gaivota e Asa gaivota invertida.


Longarinas de asa

As longarinas (contruidas de Ligas de aluminio) são os membrosprincipais de uma asa que também é composta de nervuras, paredes e revestimento.

Existem também 4 tipos de longarinas de madeira: Ocas , solidas ou laminadas , retangulares e em formato de ‘’I’’.


Nervuras de Asa

Nervuras são membros estruturais que compõe a armação da asa. Elas se estendem do bordo de ataque ate o bordo de fuga. São elas que que dão a asa a curvatura e transmitem os esforços do revestimento para as longarinas e são utilizadas em ailerons , lemes , profundores e e estabilizadores.

Existem 3 tipos de Nervuras de Madeira : Armação de Compensado , Armação leve de compensado e Tipo Treliça.

O tipo treliça é o mais eficiente.

A parte mais estressada de uma nervura é a parte traseira na raiz da asa, seu método de fixação é chamada de nervura de parede ou de compressão. Estais de arrastos cruzam as longarinas para formar uma armação mais resistente chamado de Tirantes.

Para verificar o funcionamento da luz de navegação que fica na ponta de asa usava-se uma vareta de lucite.

Asa metálica cantilever é feita de nervuras ,longarinas e revestimento superior e inferior permitindo a instalação de células de combustíveis de borracha ou pode ser selado para suportar o combustível sem célula. Esse tipo de asa com tanque integral é chamada de asa molhada.

O sanduíche de alumínio é feito de um núcleo de colméia de folha de alumínio colada entre duas chapas. Esse sanduíche de fibra de vidro é chamado dehoneycomb.


Naceles ou Casulos

Naceles ou casulos de são compartimentos aerodinâmicos afim primário de alojar os motores.

Uma nacele consiste de revestimento, carenagens, membros estruturais , uma parede de fogo é feita de aço inoxidável ou titânio que separa o motor do resto da aeronave e os montantes do motor. As carenagens e o revestimento geralmente são feitos de liga de alumínio.

Montantes ou berço são presos na parede de fogo e o motor é fixado no berço por parafusos, porcas e amortecedores de borracha que absorvem a vibração.

Um berço é construído de tubos de aço soldado de cromo/molibidenio de forma que pode ser rapidamente separada do resto da aeronave.

A parte da aeronave que aloja o trem de pouso é chamada de nacele do trem.


Carenagens 

É a cobertura de áreas que requer aberturas regularmente. São geralmentes de liga de alumínio, um revestimento interno de aço inoxidável é utilizado na seção de de potencia onde fica o flape de arrefecimento.


Empenagem

É conhecida como seção de cauda, consiste de um cone de cauda com superfícies fixas ou moveis.

As superfícies fixas são os estabilizadores verticais e os estabilizadores horizontais.

As superfícies moveis são os elevators (profundores) e o rudder (leme).


Superfícies de controle de vôo

O controle do vôo em aeronave de asa fixa é sobre os eixos lateral , longitudinal e vertical.

São divididos em 2 grupos : superfícies primarias e superfícies auxiliares (secundarias).

Superfícies primarias : aileron , profundor e leme.

Superfícies secundarias ou auxiliares : compensadores , flapes e spoilers.

Em algumas aeronaves as superfícies de controle podem tem duplo propósito quando combinadas, ex: aileron e profundor (elevons) , os flaperons são ailerons que agem como flapes.


Aileron

Um aileron é fixado no bordo de fuga de cada asa. Eles se movem simultaneamente e de forma oposta.

A maior parte do revestimento dos ailerons são construídos de painéis de colméia de alumínio.


Flapes

3 tipos : flape simples , flape vertical simples e o flape deslizante ou (Fowler) jato.

Os três flapes do tipo KRUGER estão instalados em cada uma das asas. Eles são pecas de magnésio fundida e torneadas com nervuras e reforçadores integrais. A armação de magnésio fundido é o principal componente estrutural e consiste de uma seção reta oca, chamada de tubo de torque.


Spoilers

São superfícies auxiliares montados na superfície superior de cada asa e operam em conjunto com os ailerons


Compensadores

Um dos mais simples e importantes dispositivos auxiliadores de comando são os compensadores que são instalados nas superfícies de comando.


Trem de pouso

O trem de pouso é o conjunto que suporta o peso da aeronave no solo e durante o pouso.


Revestimento e carenagens

São feitos de liga de alumínio e com tratamento anti corrosivo, são os revestimentos e as carenagens que dão o acabamento liso na aeronave.


Estruturas de helicóptero

São basicamente como as fuselagens de aeronaves de asa fixa, possuem os mesmos membros verticais como falsas nervuras, paredes, anéis e cavernas e os membros longitudinais como vigas de reforço e longarinas.

Os membros da cauda de um helicóptero variam muito, em alguns casos o estabilizador pode ser montado em um pilone. Já em outros casos o estabilizador pode ser montado no cone de cauda ou na fuselagem.

A cabine de helicóptero normalmente é de plexiglass

Um helicóptero típico monomotor consiste de um cone de cauda , barbatana (FIN), alojamento da caixa de 45 grau, o pilone do rotor de cauda e a carenagem do fim da cauda.




Montagem e Alinhamento - Capitulo 2


A montagem envolve o ajuntamento das diversas seções de componentes de uma aeronave, tal como seção da asa, unidades da empenagem, naceles e trem de pouso.

Alinhamento é o ajuste final das diversas seções de componentes para proporcionar a reação aerodinâmica apropriada.

Duas considerações importantes em montagem e alinhamento são: 1 operação apropriada quanto a sua função mecânica e aerodinâmica, 2 manutenção da integridade estrutural da aeronave, através da utilização correta dos materiais, estrutura e dispositivos de segurança.

A montagem e alinhamento devem ser feitos de acordo com o manual do fabricante da aeronave.

Sistemas de Controle de Voo.
Três tipos : cabo , haste rígida e sistema de tubo de torque.

Em cada inspeção periódica é necessário passa um pano no cabo ao longo de seu cumprimento para detectar uma quebra dos fios.
Conjunto de cabos – consistem de cabos flexíveis, terminais prensados e esticadores.
A corrosão no interior dos cabos é considerada uma falha, devendo o cabo ser substituído.
Nunca devemos usar escovas de fios metálicos ou solventes para limpar os cabos.
A ruptura dos cabos ocorre geralmente sobre as polias e através dos guias de cabos.

Cabos revestidos devem ser substituídos quando seu revestimento estiver desgastado expondo os fios.

Esticadores

O esticador é um dispositivo usado nos sistemas de cabo de comando para o ajuste da tensão do cabo, possui em seu interior uma rosca esquerda interna e uma rosca direita externa e após o ajuste o esticador deverá ser frenado.
Em adição aos esticadores, conectores de cabos são usados em alguns sistemas.

Sistemas de Controle Operados Hidraulicamente

Os sistemas de controle de vôo hidráulicos servem para auxiliar o piloto a comandar a aeronave em altas velocidades, acima de 250 – 300 m.p.h.

Controle Manual

O sistema de controle manual é conectado a uma haste através de um quadrante de transmissão de força ao sistema de controle do atuador.

Trava dos Comandos

Um came no eixo do quadrante de controle encaixa no eixo neutralizando o sistema.

Guias dos Cabos

Guia de cabos de comando, são feitos de material não metálico como o fenolou metal metálico macio como o alumínio; os guias orientam os cabos em uma linha reta, não sendo permitido uma variação de mais de 3º fora do alinhamento.
Selos de pressão são instalados onde os cabos ou hastes se móvem através das cavernas de pressão, devem ser inspecionados com regularidade.
Roldanas são usadas para guiar os cabos e também para mudar a direção do cabo; os rolamentos da roldana são selados e não necessitam de lubrificação senão aquela feita pelo fabricante.

Ligações Mecanicas

Hastes de comando são usadas como conexões no sistema de comando de vôo para dar um movimento puxa-empurra; as hastes devem estar perfeitamente retas, a menos que projetadas para serem de outra maneira.

Tubos De Torque

Quando é necessário um movimento angular ou de torção no sistema de comando, um tubo de torque é instalado.
Quadrantes, articulações, setores e tambores mudam a direção do movimento das peças tais como haste comando e tubo de torque.
Os tambores de cabos são usados primariamente em sistema de compensação.

Batentes

Batentes ajustáveis ou não são usados para limitar o percurso ou curso de movimentos das superfícies primárias, também fornecem proteção durante manobras violentas.

Amortecedores de Superficies de Controle e Equipamento Para travamento

Quando a aeronave está parqueada ou ancorada, suas superfícies de comando devem estar travadas para evitar danos causados por ventos de rajadas.
O sistema para travamento interno é usado para travar as superfícies primárias nas posições Neutras.
Em algumas aeronaves, um cilindro amortecedor auxiliar é conectado diretamente à superfície para  fornecer proteção, eles controlam hidraulicamente ou amortecem o movimento das superfícies de comando.

Travas Externas das Superficies de Controle

As travas externas das superfícies de comando tem o formato de blocos de madeira canelada.

Reguladores de Tensão de Cabos

Reguladores de tensão dos cabos são usados para compensar a diferença de temperatura ou ‘’dilatação’’ entre a estrutura da aeronave e os cabos de comando.

Medição da Tensão dos Cabos

Para determinar a quantidade de tensão dos cabos de comando, é usado umtensiômetro, quando aferido tem uma precisão de 98%.
A tensão dos cabos é medida pelas bigornas do tensiômetro, a tensão dos cabos é dada em libras (lbs).
Exemplo de Cabo de 7x19 = é um cabo com 7 pernas e 19 fios.

Medição da Amplitude das Superficies de Comando

As ferramentas de medição da amplitude das superfícies, primariamente incluitransferidores, gabaritos, contorno, régua e moldes de ajuste.
Os transferidores são ferramentas para medir ângulos em graus; o nível de bolha do centro do transferidor é usado para posicionar quando medindo o deslocamento da superfície de controle. Um transferidor usado para medir aileron, profundor e ângulo de deslocamento do Flape é o transferidorUniversal de Helice.

Gabaritos e Moldes.

Gabaritos e moldes são ferramentas especiais (de precisão) usados para medir e controlar os deslocamentos das superfícies.

Alinhamento Estrutural

O alinhamento de uma aeronave se baseia a partir do eixo longitudinal, paralela a linha central da aeronave e uma linha de referencia lateral, paralela a linha que liga a ponta das asas.
A aeronave estará nivelada, quando o fio de prumo estiver suspenso sobre o ponto central da grade. Normalmente ajustes e alinhamentos não podem ser realizados em local aberto.
Inspeções de alinhamento incluem: ângulo de diedro da asa , ângulo de incidência da asa , alinhamento do motor , incidência do estabilizador horizontal , diedro do estabilizador horizontal , verificação do estabilizador vertical e inspeção de simetria.

Inspeção de Diedro e de incidência

O diedro ou (angulo) e o ângulo de incidência são verificados após um pouso duro ou após uma carga anormal em vôo.
O alinhamento da aeronave é feito usando um fio de prumo sobre uma placa graduada ou um teodolito e uma escala de visada.

Inspeção da superfície Vertical

A medição da empenagem é feita com o uso de uma fita métrica em ambos lados da empenagem; para inspecionar o alinhamento das dobradiças, removemos as superfícies primárias.

Inspeção de Simetria

As medidas de simetria da aeronave são feitas de acordo com o manual do fabricante; em grandes aeronaves elas são feitas a partir de marcações no solo, usando um fio de prumo e depois medidas.

Inspeção de Alinhamento dos Motores

Quando os motores são montados nas asas , inspecionamos para assegurar que a posição dos motores , incluindo alguns graus de compensação , está de acordo com o tipo de montante.

Ajuste Das Superficies de Comando

Para ajustar uma superfície de comando, o primeiro passo é travar a superfície em neutro, ajustar a tensão dos cabos mantendo as superfícies primárias em neutro e ajustar os batentes para os limites máximos especificados pelo fabricante; a amplitude deve ser medida a partir do neutro.

Ajustagem de um Helicoptero

As unidades de controle de vôo de um helicóptero são localizadas na cabine e possuem um controle de passo (coletivo) e um cíclico que funciona semelhantemente ao manche de um avião e os pedais que comandam o rotor de cauda.

Trajetória da Pá

Quando as pás do rotor principal não fazem um mesmo cone durante a rotação, é denominado fora da trajetória que pode resultar em excessiva vibração; um dos meios de determinar a trajetória das pás é o da bandeira, onde as pontas das pás são marcadas com giz ou lápis de cera.O ângulo satisfatório é de + ou – 80º para a corda da pá. As marcas das bandeiras serão aproximadamente de 3/16 a ¼ de polegada de cumprimento.
A trajetória da pá que aparece com o aumento de RPM é uma pá elevada, outra que desce com o aumento do RPM é uma pá de descida, para acertar a trajetória da pá, deve movimentar os TAB`s das pás como se fossem compensadores fixos. Quando uma pá elevada e uma pá de descida se encontram em um mesmo ponto, é chamado um cruzamento.

Princípios de Balanceamento ou Rebalanceamento

A condição de desbalanceamento pode causar avarias de flutuação e vibração na aeronave. A melhor solução para isso é adicionar pesos, internamente ou nos bordos de ataque das superfícies móveis. Para cálculos deste peso, usamos a teoria da alavanca com a sua fórmula (momento=peso x braço).

Balanceamento Estatico

O balanceamento estático é a tendência de um objeto de permanecer parado quando sustentado pelo seu próprio centro de gravidade, existem duas formas de desbalanceamento estático:
sobrebalanceamento que é uma superfície móvel com bordo de ataque pesado. Diedro (-)
sub-balanceamento que é uma superfície móvel com bordo de fuga pesado. Diedro (+)
Obs: lembrando que o Diedro para baixo é negativo (-) e para cima positivo (+)

O balanceamento dinâmico é aquela condição na rotação de um corpo, no qual todas as forças de rotação são balanceadas dentro dos mesmos de modo quenenhuma vibração é produzida enquanto o corpo estiver em movimento.


Capitulo 3

Entelagem

Hoje em dia as construções das aeronaves são completamente metálicas, porem muitas aeronaves usam tecidos para cobrir as asas , fuselagem e tecidos.

Tecidos de Algodão , Linho Dacron e Fibra de Vidro sao usados pra entelar aeronaves.

Fibras orgânicas e sintéticas são usadas na fabricação de tecidos ou materiais para revestir as aeronaves.

Fibras Organicas são de algodão e linho.

Fibras Sinteticas são de fibra de vidro e fibra termo-retratil.

Tres Fibras Sinteticas são mais usados : Poliamida ou Nylon , Fibra de Acrilico ou Orlon  e Fibra Polyester ou Dacron.

Tecidos Para Aeronaves
Na fabricação original de um tecido, a qualidade e resistência dos tecidos ,fitas linhas e cordéis ,são determinadas pelo limite da velocidade e a pressão por pé quadrado na carga da asa. Todos esses itens devem ser de alta qualidade, alguns deles serão listados abaixo:

Urdidura ou Urdimento (WARP), a direção dos fios ao longo do comprimento do tecido

Pontas do Urdimento, ponta dos fios ao longo do comprimento.

Trama, direção dos fios da largura do tecido.

COUNT, numero de fios por polegada na urdidura ou trama.

Viés, corte feito diagonalmente na urdidura ou trama

Acetinar , processo de amaciar o tecido através de tratamento térmico.

Mercerizar , processo de banho no fio de algodão ou tecido em solução quente de soda caustica para encolhimento do material e aquisição de maior resistência e brilho.

Engomar, colocar goma no tecido e remover dobras.

Picotar , arremate feito por maquina ou tesoura continuamente em`` V``

Ourela , borda do tecido para evitar desfiamento.


Tecidos de algodão

É do tipo mercerizado 4OZ (quatro onças, é o peso do tecido de algodão acabado por polegada)

Existem de 80 a 84 fios por polegada de urdidura ou trama.

Tecido Dacron

É um monofilamento muito macio de fibra polyester em ``dimethyl terephthalate`` e etileno glicol, substitui o algodao ou tecidos de linho , possui peso médio e fino acabamento muito liso. O tecido dacron pode ser encolhido por meio de calor a uma temperatura de 105 ºC , ou por refletores de aquecimento.

Tecido de Fibra de Vidro

É feito de filamentos de fibra de vidro torcido trançados dentro de um forte e resistente tecido. Não são afetados por umidade , mofo , químicas e ácidos. Também são resistentes ao fogo.


Fita de Superfície

É uma fita de Linho ou dacron que colada com dope promove fino acabamento em bordas ou linha retas, especialmente usadas para cobrir cordéis bordas e cabeças de parafusos.

Fita de Reforço

É usada sobre nervuras para prevenir rasgos na costura do tecido. São fabricadas de algodao , dacron e fibra de vidro.

Linha de Costura

É feita através de torção para a esquerda (z-twist) ou direita (s-twist), esse acabamento impede a linha de esfiar-se. Os fios de costura devem serencerados levemente antes do uso não excedendo 20% do peso do cordel de acabamento. Uma cera de abelha sem parafina pode ser usada.

Cordéis de Amarração das Nervuras

Resiste ao desfiamento que pode ser provocado pela ação de flexão do tecido na nervura das asas. Podem ser de dacron , linho , vidro ou algodao.


Emenda

Deverá ter resistência, elasticidade, durabilidade e boa aparência.

Emendas costuradas a Maquinas

Emendas costuradas a maquinas as bainhas deverão ser do tipo dobrada oufrancesa. É necessário costurar a mão para fechar a abertura final na entelagem.

Preparação da Estrutura para o Revestimento

É necessário uma impermeabilização com DOPE.

Revestimento das Asas

As asas são revestidas com tecido pelo método envelope ou cobertura (fronha). O método envelope é o preferido.

A vantagem do método envelope para revestimento das asas é que toda a costura é a maquina. As emendas devem ser paralelas a linha do voo.

Revestimento da Fuselagem

Também são feitos pelo metodo de envelope ou cobertura.
Tiras Anti-Rasgos

Aeronaves que voam acima de 250 m.p.h , tiras anti-rasgos são recomendadas sob as tiras de reforço da superfície superior e inferiordas asas na direção do fluxo de ar da heice

Lardagem

É a amarração do tecido na nervura da asa.

Lardagem de Volta Dupla

É uma amarração mais resistente que a lardagem , porem seus nós são TIE-OFF.

Aberturas de Inspeção , Drenagem e Ventilação
São utilizados GROMETES , para prevenir e evitar o acumulo de umidade e danos a estrutura. Em janelas de inspeção poderá ser utilizado um zíper.

Reparos de Coberturas de Tecido

Reparar superfícies cobertas com tecidos , é o mesmo que recuperar a resistência original do tecido

Reparo de Rasgos

Em reparos de rasgos é utilizado o ponto ``baseball``

Reparo de Painel com Aplicação Interna de Dope

Quando a área danificada excede 16 polegadas em qualquer direção , fazemos o reparo substituindo com um novo painel usando dope.

Deterioração dos Tecidos

A maior causa da deterioração dos tecidos é o dióxido de enxofre. O tecido dedacron é o mais resistente ao dióxido.

Mofo

Devido a umidade no tecido ,um inibidor de fungos é adicionado ao dope naprimeira camada , para evitar mofo.

Tecido de fibra de vidro não são atacados por mofo.


Camada Insuficiente de Dope

Uma camada muito fina de dope não oferece muita proteção contra os raios ultravioletas , por isso alumínio em pó é adicionado em 2 camadas de dope.

Verificação da Condição do Tecido Dopado

É feito facilmente utilizando um punção de teste.

Critérios de Resistencia para Tecido Utilizado em Aeronave

A deterioração máxima permissível para um tecido já em uso  é de 30%. Tecido que tenha menos de 70% da resistência de tensão requerida não é considerável aeronavegavel.

Dopes e Aplicação de Dope

O dope é tecnicamente uma solução coloidal de butirato acetato de celulose ou nitrato de celulose. O dope de butirato é mais resitente ao fogo e um maior efeito de tensao (mais utilizado) do que o dope de nitrato de celulose.

Plastificadores e solvente são responsáveis pela ação de Tensão do dope.

Para uma boa aplicação de dope são necessários uma atmosfera limpa , fresca , seca com uma temperatura acima de 70 ºF, e uma umidade relativa abaixo de 60%.

O dope deteriorará se seu armazenamento tiver uma temperatura acima de 60ºF

São necessárias 8 camadas de dope sendo:

2 primeiras camadas de dope incolor aplicada com pincel e lixada para bom acabamento , sendo que já com 2 camadas de dope devemos instalar arruelas de reforço nos furos de drenos.

Terceira camada de dope incolor ou pintada , a pincel ou pulverizada e lixada.

Quarta e Quinta camada de dope pigmentada de alumínio pintado a pincel ou pulverizado e lixado após cada camada

3 camadas de dope pigmentado com a cor desejada lixadas e polidas para dar um bom acabamento.

Lembrando que um mínimo de 30 minutos devem ser permitidos para secagem entre as camadas.

O dope incolor aplicado nas duas primeiras camadas é para aumentar o peso do tecido de 2,25 a 2,50 oz. A película do dope incolor deve pesar 4 oz após seco por 72 horas. O peso total do tecido é de 9,5 oz.


Capitulo 4 - Pintura e Acabamento

As aeronaves revestidas de madeira e metal são pintadas para proteger suas superfícies de deterioração e proporcionar acabamento desejável. As estruturas de madeira são envernizadas e as de alumínio e aço são pintadas.

Acabamentos em aeronaves podem ser em 3 classes:

De Proteção
De Aparência
Decoração
Materiais de Acabamento

Acetona

É um solvente volátil para dope. Ela é adequada para a limpeza de graxa das telas antes da dopagem, limpeza de pistolas de pinturas e como ingrediente removedor de tinta e verniz.

A acetona não deve ser usada com diluente para o dope.

Álcool

O álcool butílico (butanol) é um solvente usado para retardar a secagem da película de dope nos dias úmidos. Geralmente são usados de 5% a 10% de álcool butílico e álcool etílico juntos dependendo da temperatura e da umidade. O álcool butílico retarda a velocidade de evaporação.

O álcool desnaturado é usado para diluição de goma-laca (verniz). Também é utilizado para remover tintas e verniz.

O álcool isopropilico é usado como diluente na formação de soluções de limpeza do sistema de oxigênio.

Benzeno

O benzeno é usado para limpeza de equipamento no qual tinta esmalte e verniz foram aplicados.

Diluidores

Dopes, esmaltes tintas e etc... são diluidos em pistolas de pintura para uma pincelagem mais uniforme e proveitosa

Tolueno
Tolueno (toluol) pode ser usado como removedor de pintura em acabamentofluorescente.

Terebintina
É usada como diluente e acelerador de secagem para vernizes, esmaltes e outras tintas a base de óleo.

Dope
Dope é uam solução coloidal de acetato de celulose ou nitrato , combinada com platificadores para produzir uma película homogênea , flexível e macia. Adiciona qualidade no aumento da resistência de elasticidade, hermeticidade , impermeabilidade  e tensão do material de drevestimento.

Três tipos de dopes são usados para pintura em aeronaves :

Transparente
Semi-pigmentado
Pigmentado

O dope nunca deve ser aplicado sobre tinta ou esmalte , pois ele tende a remover tais materiais.

Laca de Nitrocelulose

As lacas de nitrocelulose estão disponíveis , tanto para acabamento brilhante como fosco , e na forma transparente ou pigmentada.

A laca é aplicada em duas demãos , a primeira é fina , com uma farta demão cruzada aplicada de 20 a 30 minutos mais tarde.

A laca transparente não deve nunca ser aplicada sobre tinta ,esmalte ou verniz pois ela tende a remover tais materiais.

Laca de Nitrocelulose Acrílica

É o acabamento mais utilizado hoje em aeronaves convencionais, está disponível em fosco ou brilhante, pois reduzem a absorção de calor.


Base de Cromato de Zinco

É aplicada em superfícies metálicas antes da aplicação de esmalte ou laca, como um revestimento resistente anti-corrosao.


Base moderada de nitrato celulose acrílico

É usada onde encontra se umidade , em aviões anfíbios e marítimos que necessitam da máxima proteção o acabamento é acrescido de 2 demãos de base e 3 de laca.


Esmalte

É um tipo especial de verniz , tendo como solvente um componente a base de óleo ou a base de nitrocelulose.


Verniz

O verniz (spar) é usado para acabamento interiores , exteriores de superficies de madeira.

Verniz asfatico betuminoso , é um revestimento preto , usado para proteção das superfícies em volta de baterias de chumbo acido , ou em lugares onde a água está presente.


Tinta óleo

É usada para pigmentar madeira com finalidade decorativa


Tinta

A tinta é uma mistura mecânica de um veiculo e um pigmento. O veiculo é o liquido que mantém o pigmento junto, fixando-o após a secagem.

Os pigmentos mais usados são : oxido de zinco , cromato de zinco, oxido de titânio, cromato de chumbo azul , preto carvão e cromo verde.

Os veículos usados para tintas podem ser divididos em duas classes:

Óleos solidificantes
Óleos voláteis

Óleo de madeira da china (oleo de tungue), ou óleo de linhaça , são os óleos solidificadores mais usados em tintas para avião.

Os veículos voláteis mais comuns são : álcool , terebintina , benzina , tolueno , acetato etílico , e acetato butílico.

A laca cuja característica é secagem rápida é composta de pigmento , resina e óleos voláteis.

Material de mascaramento

Mascaras são usadas para impedir que o dope atinja algumas áreas, essas mascaras são feitas de metal fino, fibra plásticas , papel ou fita para mascaramento.

Retoque de Pintura

Retocar uma pintura elimina a corrosão , camada de epóxy poderá ser usado para retoque em metal decapado. Quando uma superfície estiver muito deteriorada deve se remover e repintar o painel por inteiro , lembrando que para o retoque o material deve ser o mesmo do original.

Identificação de Acabamentos de Pintura

Aplica se uma camada de óleo para motor (militar MIL-L-7808 ou equivalente) , numa pequena área da superfície a ser verificada. Acabamentos em antiganitrocelulose irão amolecer rapidamente em poucos minutos. Já em acabamentos em acrílico ou epoxy não serão afetados

Remoção de Pintura

A área a ser decapada deve ser totalmente picelada com uma camada dedecapante de 1/32’’ a 1/16’’.

A área a ser decapada deve ser limpa de graxa , óleo, sujeira ou preservativo para assegurar a máxima eficiência.

Superficis de borracha sintética , incluindo pneus , tecido de acriclicos , devem ser protegegidos do agente removedor.

Raspadores não metálicos podem ser usados para auxiliar na remoção de acabamentos persistentes.


Acabamento em Poliuretano (PU)

É resistente a abrasão, ataque químico e fluido hidráulico skydrol


Acabamentos com Esmalte

Acabamentos com esmalte são os mais comuns na pintura final, é feito uma mistura de pigmento com verniz (spar). Não usar laca de nitrocelulose acrílica em reparos de esmalte.

Métodos de Aplicação de Acabamentos

Três tipos de aplicação :

Imersão
Pincelagem
Pulverização a pistola

O método pulverização é o mais usado , é utilizado uma pistola com um reservatório de tinta para pintar em pequenas proporcoes e uma pistola com um grande alimentador de pressao para areas enormes, uma fonte de ar comprimido onde é ejetado como uma nuvem (spray) na superficie a ser pintada.

O suprimento de pressão deve estar livre de água e óleo, para uma boa pintura. Sifoes de óleo e água , bem como filtros apropriados devem ser incorporados na linha de pressão de ar. Esses filtros e sifões devem ter manutenção regular.

A pistola deve ser mantida de 6 a 10 polegadas de distancia da superfície a ser pintada e o contorno cuidadosamente seguido.

Para bons resultados a pressão da pistola deve ser de 40 a 80 P.S.I . Pressões muito altas levam ao corrimento devido excesso de tinta.


Preparação da Tinta

Antes da tinta ser usada ela deve estar completamente uniforme. Se uma película formada ‘’crosta’’ existir, é necessário ser removida antes da agitação.

Uma agitação mecânica é mais preferível que a manual.

A tinta deve ser coada antes do uso com uma peneira de malha 60 a 90 que estão disponíveis em malha de gase metálica , papel ou nylon.

Decalques

Os decalques usados em aeronaves são de papel , metal , ou película de vinil.



Capítulo 5  - Reparos Estruturais Em Aeronaves


Antes de se fazer qualquer reparo deve se consultar o manual do fabricante.

Principios Basicos Para Reparo de Chapas de Metal

O primeiro e um dos mais importantes passos, no reparo de danos estruturais é a avaliação do serviço, e fazer uma estimativa precisa do que tem que ser feito.

Mantendo a Resistencia original

A chapa de reparo deve ter uma secção transversal igual ou maior do que a da seção original danificada. Caso substitua por material mais fraco , deve se usar uma chapa mais grossa.

2024-T é mais forte que 2024-T80.

Para reduzir rachaduras nas arestas de cortes , tenta se fazer cortes circulares ou ovais.

O tamanho dos rebites a serem usados podem ser determinados, verificando o tamanho dos rebites usados pelo fabricante na próxima fileira na fuselagem olhando de frente e internamente se for nas asas.

Onde for necessário fazer um corte retangular, fazemos com que o raio de curvatura de cada aresta não seja menor que ½ polegada.

Também pode se multiplicar a espessura do revestimento por 3, alcançando o valor do tamanho do rebite.

Formula para calculo de rebites requeridos em reparos C x E x 75.000
S ou A

Legenda = C comprimento , E espessura , S cisalhamento , A apoio.


Mantendo o Peso Minimo

A adição de peso excessivo em cada reparo pode desbalancear a aeronave, de forma a requerer ajustes nos compensadores.


Reparos Gerais de Estruturas

O principal objetivo de um reparo é restaurar a parte danificada as suas condições originais.


Inspeção Dos Danos

Durante a inspeção visual de danos, são observados os tipos de danos por impacto de objetos estranhos ou colisões, pouso forçado ou pouso duro e procura de dano por corrosão. Em alumínio a corrosão é detectada pelo pó ou cristais brancos que aparecem em volta do rebite.


Definição dos Defeitos

Brinelamento (brinelling) = depressão esférica , rasa , na superfície do metal.

Brunidura (burnishing) = polimento da superfície atravez do atrito com outra lisa.

Corrosão = perda de metal da superfície por ação química ou eletroquímica , facilmente removida por meios mecânicos.

Corte = perda de metal de profundidade apreciável longa e estreita

Amolgamento = amassamento da superfície metálica.

Erosão = perda de metal da superfície por objetos externos como pedrinhas ou areias. Áspera

Arranhao = risco ou quebra leve na superfície do metal.

Mancha = uma mudança localizada por cor.

Recalque = mossa ou saliência local.

Classificação dos Danos

Danos despresiveis = não afetam a integridade estrutural

Danos reparáveis por remendo = que possa ser reparado

Danos reparáveis por inserção = reparo através do corte de toda área danificada e substituição por uma seção semelhante.

Danos que necessitam de substituição de partes.


Estresses Em Membros Estruturais

Enquanto a aeronave está no solo, o peso das asas, fuselagem, motores e empenagem causam forças descendentes que atuam nas longarinas e vigas de reforço sobre paredes e falsas nervuras.

Cinco tipos de estresse são encontrados:

Tensão (ato de esticar)
Compressão (encurtar ou comprimir)
Cisalhamento (deslizar sobre si)
Flexão (combinação de 2 forças compressão e tensao )
Torção (torcer um membro estrutural)


Ferramentas e Dispositivos Especiais Para Chapas Metalicas

Essas ferramentas e dispositivos especiais incluem : placas de apoio e bigornas, tipos de blocos e sacos de areia usados como suporte no processo de desamassamento.

Placas de apoio ou bigorna, são para acabar e moldar chapas de metal em diversos formatos. As bigornas possuem superfícies retificadas, polidas e endurecidas. Não são usadas para cisalhar ou cortar metais

Blocos em ‘’V’’ , feitos em madeira dura, usado em estrutura para contrair ou esticar o metal em angulos ou flanges. Possuem melhores resultados em ligas de alumínio.

Modelo de madeira dura , usado para duplicar qualquer parte.

Bloco de areia , dois blocos de metais presos uma ao outro, um forma a base e o outro o recortado, para dar espaço afim de que o material possa ser martelado.

Sacos de areia, usado como almofada para martelamento da peça.

Dispositivos de Suporte
As morsas e grampos são ferramentas usadas para segurar materiais de diverssos tipos onde algum tipo de serviço será realizado.

O grampo ‘’C’’ ou sargento é dividido em parafuso, mandíbula e cabeça giratória, variam de tamanho de 2 polegadas por diante

O prendedor de chapa de metal mais comum é o Cleco.

Maquinas Para Trabalho Em Metais
Maquinas para corte de metal :

Serras , tesouras motorizadas ou não e guilhotinas.

Guilhotina de esquadriar, possui uma lamina interior fixa na bancada e uma lamina superior móvel, com escala graduada em frações de polegadas. Pode ser em linha, esquadriado e cortes múltiplos.

Tesourões em espiral, usados em corte de linhas irregulares no meio de uma chapa, sem cortar a partir de uma borda

Tesourão sem pescoço, são utilizadas para cortar chapas de metal de carbono ate a medida 10.

Vazador rotativo, usado em células para fazer furos em partes metálicas, usados para cortes circulares em arestas, para fazer arruelas e muitos outros serviços para furar. Possui 2 torres cilindrincas.

Furadeiras Portateis
Um dos serviços mais comuns em estruturas metálicas é a realização de furos para rebites e parafusos.

Há furadeiras elétricas e a ar comprimido. As furadeiras pneumáticas são recomendadas para serviços próximos a materiais inflamáveis, onde centelhas de uma furadeira elétrica poderia acarretar um incêndio.

Quando um acesso onde deve ser feito um furo, for difícil ou impossível, usa se vários tipos de extensores e adaptadores com a furadeira.

A furadeira deve ser sempre mantida em ângulo reto com a chapa , evitando se um furo alongado.

Furadeira de Coluna
É uma maquina usada para realizar furos de grande precisão. A mais comum é a vertical.

Esmeril
O termo esmeril se aplica a todas as formas de esmerilhadores

Rodas de Esmeril
O carboneto de silício e o oxido de alumínio são os dois tipos de abrasivos mais utilizados em rodas de esmeril

Carboneto de silício, usados para esmerilhar matérias duros

Oxido de alumínio, uasdo para esmerilhar aço e outros metais com alta resistência a tração.

Maquinas Para Modelagem
As maquinas para modelagem podem ser manuais ou a motor, as pequenas são manuais , enquanto as grandes são a motor.

Maquinas em linha reta é a dobrador de barras e a e viradeira.

Maquinas rotativas é a laminador e a maquina de combinação.

Processo de Moldagem
A moldagem envolve ligas extremamente finas.

O alumínio intriseco é o mais facilmente moldável.

Termos e Operacoes de Moldagem
Golpeamento = é a moldagem através do uso de martelos.

Almogamento = é a forma de encurtar a chapa de metal com dobragem ou corrugamento da chapa

Estreitamento = método de esticamento da chapa

Contração = o material é comprimido, utilizado quando é necessário reduzir o material.

Dobragem = é a confecção de dobras em folhas , placas ou chapas de metal

Confecção De Dobras Em Linha Reta
Em confecções de dobras em linha reta , o tipo de material , sua espessura e Tempera são fatores importantes.

Tolerância De Dobragem
4 fatores : grau de dobragem , raio de dobragem , espessura do metal e tipo de metal.

Recuo (Setback) = é a distancia entre a tangente da linha da dobra e o ponto de  molde.

Furos de alivio = são para evitar fadigas nas interseções das linhas das dobras

Furos para redução de peso = feitos em nervuras , cavernas e outras partes estruturais com o intuito em reduzir peso.

Moldagem A Mao
Ângulos Moldados ou Extrudados
Tanto os ângulos moldados como extrudados podem ser curvados. Usa se preferencialmente o alongamento por precisarmos apenas de um bloco em ‘’V’’’e macete.

Calculo De Rebitagem
Como regra geral o diâmetro do rebite não deve ser maior que 3 vezes a espessura da chapa mais grossa.

Os rebites mais utilizados variam de 3/32’’ a 3/8’’ de diâmetro. Geralmente rebites menores que 3/32’’ nunca são usados.

O tipo de cabeça do rebite é determinado pela localização na aeronave. Onde requer se uma superfície aerodinâmica lisa , usa se rebite de cabeça escariado.

O tamanho do rebite necessário para formar a cabeça de fixação é 1,5 vezes o diâmetro de seu corpo.

A distancia do centro do primeiro rebite ate a borda da chapa não deve ser menor que duas vezes o diâmetro do rebite e nem maior que 4 vezes. A distancia recomendada é de 2,5 vezes o diâmetro do rebite.


Instalação de Rebites

Na instalação e remoção de rebites incluem , brocas , escareadores , cortadores , barras de apoio , martelos , puxadores , punções de rebaixamento e outros tipos de escareadores , pistolas de rebitagem e maquinas de rebitagem.

Grampos ‘’C’’ , e prendedores cleco , são usados para segurar as chapas durante as rebitagens.

Duplicadores

Quando seções novas são substituídas , os furos da nova chapa devem coincidir com os furos já existentes. Esses furos podem ser feitos com umduplicador.

Cortadores

No caso de não haver rebites no comprimento necessário usa se o cortador, caso não tenha um cortador pode se usar um alicate diagonal.

Barras de Apoio

É uma ferramenta que é apoiada contra a extremidade do corpo do rebite , enquanto a cabeça de fixação é amassada.


Aparelhos para Rebitagem Manual e Puxadores Manuais

O aparelho para rebitagem manual, é uma ferramenta equipada com um punção feito de aço carbono de ½ polegada de diâmetro por 6 de comprimento, estriado para evitar que escorregue na Mao

Escareadores

É uma ferramenta que faz uma depressão na chapa em forma de cone para que o rebite fique alinhada com a superficie

Punções de Rebaixamento

O rebaixamento é realizado com um punção macho ou fêmea, é um processo de rebaixamento para fazer com que a cabeça do rebite fique faceada com a chapa.

Martelos Pneumaticos

É a ferramenta mais comum utilizada no reparo com rebites, é o martelo pneumático de baixa velocidade chamado geralmente de martelete. Operam com pressões de 90 a 100 PSI.

Furação

Para se fazer um furo no tamanho correto , primeiro se usa um broca de tamanho menor , isso é chamado de pré-furação ou furo piloto. Na furação de metais duros , a broca deverá possuir um ângulo de 118º e deve ser operada em baixa rotação.

Calço de Apoio

É o processo de deixar a barra de apoio vibrar uníssono com o martelete. Esse processo chama-se calço coordenado.

O diâmetro da cabeça amassada do rebite deverá ser 1 ½ o diâmetro original do corpo, e a altura a metade do diâmetro do corpo


Três Falhas São Conhecidas

Cisalhamento , falha de apoio e falha da cabeça.

Inspeção do Rebites

É o exame das duas cabeças do rebite quanto a deformidades. A pratica geral de substituição de rebites por uma tamanho superior a 1/32 da polegada maior em diâmetro, é necessária para obtermos a resistência adequada na junta da chapa.


Remoção Dos Rebites

É importante na remoção de um rebite que não alargue o furo. Para se remover um rebite usamos um punção toca-pino.


Rebites Especiais

É aquele onde o acesso a ambos os lados de uma estrutura de metal rebitada é impossível , ou onde o espaço não permite o uso de uma barra de apoio.

Esses rebites são conhecidos como rebites cegos.

A ferramenta para instalação dos rebites auto travantes ou cegos , podem ser pneumáticas ou manuais. O rebite cego não se expande como um rebite maciço. A escolha do puxador é muito importante.


Rebites Auto Travantes (Trava Por Fricção)

Dois estilos mais comuns , cabeça protuberante ou universal (AN470) e cabeça escareada 100º.

Rebites Auto Travantes (Trava Mecanica)

Esses rebites possuem um colar de travamento mecânico positivo,resistente a vibrações, que poderiam causar a mesma falha como os rebites de trava por fricção. Exemplos :

Rebite Huck : usa se ferramenta para rebite cego CP350

Rebite Cherrylock : são instalados através de ferramenta hidráulica ou mecânica.

Rebites Pull-Thru : rebite cego , expandido mecanicamente , é usado como ‘’tachinha’’ para fixar tubos ocos , ele é diferente dos anteriores por sua haste ser totalmente extraída.

Rebite Rivnut : Rivnut é a marca do rebite cego oco de liga de alumínio 6053 rebaixado e roscado na parte interna.  As ferramentas manuais são: Reta , 45 º e 90 º

Dill Lok-Skrus e Lok-Rivets : são rebites cegos com rosca interna , para carenagens , porta de acesso , molduras e janelas..

Rebite Deutsch : rebite cego de alta resistência com resistência ao cisalhamento mínimo de 75.000 p.s.i e pode ser instalado por iuma só pessoa. Pode ser assentado com martelete.

Rebite Hi-Shear : são parafusos sem rosca. São instalados com barra de apoio e martelete.

Selagem Estrutural

Varias áreas da estrutura da célula são selados onde combustíveis e ar devem ser confinados.

3 tipos de selos são usados :

Selos de borracha , usados em portas de entrada e saída de emergência.
Selantes  , onde a selagem é raramente rompida.
Selos especias , para passagem de cabos , tubos , ligações mecânicas , ou fios , pelas áreas pressurizadas ou seladas.


Reparos e defeitos em Selantes

Com as seções pressurizadas localizamos os defeitos em selantes pelo externo da aeronave, pode se aplicar sabão para localizar o vazamento.

Pode se usar tolueno para limpar pinceis e outros equipamentos usados na aplicação da cola. Se a cola precisar de um solvente , usa se nafta alifática.

A área deve estar completamente limpa para aplicação do selante

Comeia metálica Colada ( HONEYCOMB) favo de mel

Estrutura mais eficiente

Características de construção : a construção em sanduiche é governada pelo uso desejado do painel ou estrutura.

Usados em superfícies de controle , painéis das asas, aileron , rudder , revestimento da empenagem , radome ou estruturas ziguezague

A colmeia é colada em pé , separando as duas folhas do miolo através de adesivo ou resina.

As aplicações especiais da colmeia de metal colado podem utilizar aço inoxidável , titânio , magnésio , compensado , resina , vidro , nylon ou tecido de algodão.

Danos

Os danos nas estruturas das colmeias podem ser causadas por vibrações sônicas ou resultam da carga em voo e/ou manuseio impróprio no solo.

A inspeção de danos é a mais critica em estruturas de colmeias do que nas convencionais. Uma estrutura de colmeia pode sofrer danos extensivos sem apresentar qualquer dano visual.

Os danos internos da colmeia podem ser: vibração sônica , vazamento liquido, condensação interna , erro de fabricação ou reparo podem acarretardelaminação. Os arranhões devem merecer uma atenção especial durante a inspecao

O teste do som metálico é o método mais simples de detectar uma delaminação. Um martelo de alumínio de 1 onça é uma excelente ferramenta para esse tipo de inspecao.

Fresadora
A primeira ferramenta usada para preparar uma área da colmeia danificada é a fresadora manual a ar comprimido, com velocidades de 10.000 a 20.000 R.P.M. A ronuer , é usado em conjunto com um suporte , uma fresa e um gabarito.


Lâmpadas De Aquecimento De Infravermelho

São usadas para reduzir o tempo de cura dos reparos de colmeia, colada de aproximadamente 12 para 1 hora. As lâmpadas devem ter uma distancia de 30 polegada do reparo. Esse arranjo é para obter uma temperatura de 130 º.


Materiais de Reparo

Solventes de limpeza: MEC (Methil –Ethil-Cetona)

Bases Primers : tinta aplicada para boa adesão de reparo de colmeias

Adesivos e Resinas : dois tipos de adesivos utilizados em reparo de colmeias :

Tipo 38 : usado em fibra de vidros
Tipo Potting : usado para encher buracos

Material do miolo : o miolo de colmeia de fibra de vidro (tamanho 3/16’’) são usados para substituir os miolos de alumínio danificado da estrutura de colmeia metálica.

Proteção Contra Erosao e Corrosao em Colmeias : 2 tipos:

A primeira são 2 demaos de cromato de zinco pulverizada
A segunda são 2 demaos de Corrogard (EC 843) com pigmentos de alumínio, pulverizado ou pincelado num intervalo de 30 minutos.

Reparos com Potting

Os danos de ate 1 polegada de diâmetro podem ser reparados através da técnica de enchimento de buracos (Reparo Potted). Os danos de ¼ de diâmetro podem ser removidos com uma broca.



Plásticos

Classificam se em 4 grupos:

Resinas naturais: goma laca (shellac) , breu, âmbar, asfalto e resina.

Resinas sintéticas: base de petróleo, glicerol , nafta , benzeno , etileno e fenol.

Proteínas : os plásticos de proteínas são a base de produtos agricula , amendoim , castanha , leite , grãos de café e soja

Celuloses : são os de categorias mais antigos como o celuloide, o acetato , nitrato , etil-celulose , buritrato eo propionato.


Plásticos Transparentes

Dois tipos normalmente usados:

Termoplásticos : são originalmente duros , mas tornam se macios quando expostos ao calor.

Termocuraveis: são moldados e resfriados , e mantido no formato desejado.


Plásticos Laminados

Esse painéis de plásticos são de 2 camadas de folhas monolíticas transparentes. Esses plásticos são afetados pela umidade

A cola do tipo solvente é usada para manter a transparência do plástico.

A cola do tipo dope é preferida onde as superfícies a serem unidas não se encaixam perfeitamente.


Componentes de Fibra de Vidro

Devido sua inigualável taxa de resistência / peso , a habilidade de ser atravessado por ondas de radio e radar , a facilidade de moldagem em contornos, a imunidade a mofos, e as características de resistências aos intempéries , a fibra de vidro é um material versátil em aeronaves modernas.

A fibra de vidro é usada no Radome , carenagens de antenas e caixas de junção.

Radome

É a cúpula que abriga o Radar

O radome é capaz de suportar os impactos com granizo , gelo ,vento , mudanças de temperatura , eletricidade estática, em velocidades supersônicas e as altitudes estratosféricas. Alem disso possui excelente qualidade dielétrica.

Capítulo 6 - Soldagem de Aeronaves


Os metais podem ser unidos por meios mecânicos , parafusando ou rebitando , soldando ou colando.


Soldagem (Welding)

Soldagem é um processo de união através da fusão. Existem 3 tipos gerais de soldagem:

Gás
Arco Voltaico
Resistência Elétrica

Muitas pecas de ligas de aço ou aço-carbono forte que receberam um tratamento térmico para endurecimento não voltam a 100% de sua dureza ou resistência após um processo de soldagem.

A junta soldada oferece rigidez, simplicidade, baixo peso e alta resistência.


Soldagem A Gás

Soldagem a gás é realizada com uma chama em alta temperatura. Existem 2 tipos:

Oxiacetileno
Oxi-hidrogenio

Soldagem Por Arco Voltaico

O processo é baseado no calor gerado por um arco voltaico. Soldagem por arco metálico ou carbônico, hidrogênio atômico e gás inerte (Helio).


Soldagem Por Resistencia Eletrica

É o processo onde baixa voltagem e alta amperagem são aplicados aos metais a serem soldados comum condutor pesado de cobre de baixa resistência. 3 tipos são usados:

Soldagem por extremidade (solda em terminais e haste de controle)
Soldagem em Ponto (solda em peças estuturais de aço resistente a corrosao)
Soldagem em Fenda (semelhante em ponto , exceto nos roletes de motor)


Soldagem a Gás (Equipamento para Soldagem a Oxiacetileno)

Gás acetileno – é um gás inflamável , incolor, com odor desagradável, seu cilindro é encontrado na cor marrom fácil de identificar mesmo quando o gás está bem diluído com o ar. O acetileno Não existe na atmosfera tem que ser fabricado, o carbureto de cálcio reage com água para produzir acetileno. Quando misturado ao oxigênio o resultado é uma chama branco-azulada com temperaturas entre 5.700 ºF e 6.300 º F, quando queimado gera uma chamaamarela e esfumaçada de baixa temperatura. Sob baixas temperaturas o acetileno é um composto estável , mas quando comprimido em cilindro com pressões maiores que 15 P.S.I , se torna perigosamente instável. Por estes motivos que os fabricantes adicionam ao cilindro de acetileno substanciaporosa como o amianto e o carvão vegetal e saturam com acetona, pois a acetona é capaz de absorver 25 vezes o seu volume em gás acetileno. A quantidade correta de acetona que pode ser pressurizada em cilindro é de 250P.S.I.


Cilindros de Acetileno

Comporta aproximadamente 225 pés cúbicos de gás a pressões de 250 P.S.I. Em caso de fogo ou excesso de temperatura são instalados fusíveis no cilindro que se derreterão permitindo alivio de pressão e assim evitando uma explosão.


Cilindro de Oxigenio

Usados em soldagem, geralmente na cor verde são de aços inteiriços de diferente tamanhos. O oxigênio jamais devera entrar em contato com óleo ou graxa. No sistema de encaixe usa se cera de abelha como lubrificante.

Reguladores de Pressao

Os reguladores dos gases de oxigênio e acetileno reduzem as pressões e controlam o fluxo dos gases para o maçarico.

Para evitar intercambio das mangueiras o regulador de oxigênio possui rosca direita e o de acetileno rosca esquerda

Maçarico para Soldagem

O maçarico é a unidade misturadora do oxigênio e do acetileno na proporção correta. São de 2 tipos:

Maçarico Tipo Injetor (baixa pressão de oxigênio em relação ao acetileno)
Maçarico Tipo Pressão Balanceada (o oxigênio e o acetileno são supridos na mesma pressão, esse tipo é o mais adequado em aeronaves).


Bicos do Maçarico

Os bicos do maçarico são feitos de cobre ou liga de cobre. Ele controla o fluxo final dos gases.

Um isqueiro com pedra de fogo é usado para acender o maçarico.


Óculos

Com lentes coloridas são usados para proteger os olhos do calor, raios de luz, faíscas e do metal derretido.

A lente mais escura, porem clara para o trabalho é a mais adequada.


Varetas de Enchimento Para Soldagem

As varetas de soldagem podem ser classificadas em Ferrosas e Não – Ferrosas.

Ferrosas (varetas de carbono de liga de aço)
Não – Ferrosas (solda forte ‘’brazing’’ bronze, alumínio, cobre e prata.)

Comprimento das varetas: padrão de 36 polegadas com diâmetro entre 1/16 a 3/8 da polegada.




Processos de Soldagem Com Oxiacetileno

A temperatura dessa chama fica entre 6.300 ºF , que é o suficiente para derreter qualquer metal envolvido na soldagem. Há 3 tipos de chamas envolvidas nas soldagens.

Chama Neutra (utiliza proporções do oxigênio e acetileno para queimar partículas de carbono e hidrogênio do acetileno. A chama externa é azul com tons púrpuros , chama arredondada com um cone central branco na ponta do bico).

Chama Redutora ou Carburante (quando o oxigenio não é suficiente através do maçarico, o carbono escapa sem ser queimado).

Chama Oxidante (contem excesso de oxigênio na ponta do maçarico).


Como Apagar o Maçarico

O maçarico pode ser apagado fechando as 2 válvulas , porem deve se fecharprimeiro a de acetileno e depois a de oxigênio.


Técnicas Fundamentais Para Soldagem a Oxiacetileno

O maçarico deve ser seguro de forma com que o bico fique alinhado com a junta a ser soldada, e inclinado em ângulo de 30 º a 60 º  a partir do plano perpendicular.

Quanto mais grosso o metal mais vertical o maçarico deverá ficar.

O cone branco da chama deve ser mantido a uma distancia de 1/8 ‘’ da superfície a ser soldada. Com o maçarico na posição correta uma pequena poça de metal derretido se formará. Após o surgimento da poça deve ser feito movimentos semi circular ou circular com o bico do maçarico , garantindo uma distribuição uniforme de calor no metal. A vareta é adicionada á poça a medida que as bordas da junta vão derretendo a frente da chama.


Posições De Soldagem

Há 4 posicoes:

Chata ou Plana (usada quando o material pode ser deitado em local plano, ou inclinado em ângulo menor de 45 º)

Horizontal (usada quando a linha de solda corre atrás de uma peça e a chama é direcionada para o material numa posição horizontal ou quase).

Vertical (usadas em ângulos maiores de 45 º ate 60 º).

Sobre – Cabeça (usada quando o material deve ser soldado pela face inferior com a junção correndo na horizontal).

Juntas Soldadas

5 tipos de juntas soldadas

Junta de Topo (flangeada, plana, chanfrado simples e chanfradoduplo).

Ângulo em ‘’T’’ (plana, chanfrado simples e chanfrado duplo).

Junta Sobreposta (simples e duplo).

Ângulo em Quina (tipo fechado , aberto e reforçado).

Junta de Aresta (material fino e material espesso).


A Correta Formação De Uma Solda

O calor provoca dilatação (expansão) nos metais, o resfriamento faz com que eles se contraiam.

Soldas com baixas resistência são devido a penetração insuficiente, fusão incorreta ou superaquecimento da solda.

Nunca se deve limar uma solda para que a mesma possa ter uma boa aparência, pois esse método diminui a resistência da solda.


Soldagem Com Oxiacetileno De Metais Ferrosos

Aço com baixo carbono, aço de baixa liga, aço fundido ou ferro forjado são facilmente soldados com uma chama de oxiacetileno. O aço com baixo carbono é o material ferroso mais frequente soldado a gás. Em cromo – molibidenio a área deve ser pré aquecida entre 300 ºF a 400 ºF , antes da soldagem. Já em aço inox é trabalho a frio e se aquecido perde sua resistência.


Soldagem Com Oxiacetileno De Metais Não – Ferrosos

Materiais não – ferrosos, são aqueles que não contem ferro em sua composição. Exemplos de materiais não – ferrosos são:

Chumbo , cobre , prata, o magnésio e o mais importante na construção aeronáutica o ALUMINIO.

Alguns desses metais são mais leves que os metais ferrosos, porem são menos resistentes.

As ligas de alumínio soldáveis usadas na construção aeronáutica são o1100, 3003 , 4043 e o 5052.

Nunca devemos pré-aquecer o alumínio a uma temperatura maior que 800 ºF.

Caso o fluxo de alumínio permaneça na solda ele provocará corrosão.

Uma chama neutra deve ser usada em ligas de alumínio. Um excesso deacetileno pode causar uma junta enfraquecida no alumínio.


Soldagem a Magnesio

Muitas partes das aeronaves são construídas em magnésio devido sua leveza, resistência e facilidade de trabalho. Este metal pesa apenas 2/3 do peso do alumínio.

O magnésio não pode ser soldado a outros metais. Usa se uma chama neutra ou levemente carburante em magnésio.

Soldagem de Titanio

Não é muito aplicável, porem ele pode ser soldado por fusão a 100% de eficiência usando a técnica de Arco Voltaico.


Corte de Metais Usando o Oxiacetileno

Este processo consiste na queima ou oxidação rápida do metal. O metal é aquecido ao rubro (1.400 º a 1.600 º F), que é a temperatura de ignição, e um jato de oxigênio em alta pressão é direcionado contra ele.


Métodos De Brasagem

Brasagem é um material não – ferroso com ponto de fusão maior que 800 º F, . A brasagem inclui solda de prata, também chamada de solda dura , brasagem de cobre e brasagem de alumínio.

O processo de brasagem não é empregado em reparos estruturais.

Os metais de brasagem adere aos metais base por atração molecular e penetração intergranular, ele não se funde ao metal e sim se amalgamará com eles.

Soldagem de Prata

Soldagem de prata é usada em linhas de oxigênio de alta pressão, e outras partes que devem suportar vibrações e altas temperaturas.


Soldagem Macia

A soldagem macia é usada em serviços de reparos bem menores.

É usada também na solda de condutores elétricos. Pois ele forma uma forte união com baixa resistência elétrica.

É usada para cobre , latão e ferro revestido, também usado em junta á prova de vazamentos e evitar corrosão.

As soldas macias usam se ligas estanho e chumbo. Um ferro de solda é usado para a soldagem.

Soldagem Por Arco Voltaico

Esse processo é usado em aço de baixa liga ou baixo teor de carbono, contudo em metais não – ferrosos também, como alumínio e níquel. Esse processo desenvolve uma chama maior que a do oxiacetileno podendo chegar a uma temperatura de 10.000 º F.

Com variantes existem 3 tipos:

Soldagem por arco metálico (é um processo de fusão sem pressão, usados em aço de baixo teor de carbono).

Soldagem de Tungstenio a gas inerte TIG (esse processo usa se um eletrodo de tungstênio para provocar o arco voltaico). O tipo de gás usado na solda TIG é o argonio e helio ou misturados. Baixo custo.

Soldagem a arco metálico a gas inerte MIG (o gás argônio é o mais usado na solda MIG, é usado um eletrodo metálico de alimentação continua). (metal nobre)

Soldagem a arco de plasma (usa se um núcleo central com altíssimas temperaturas , revestidos de gás de carvão. O plasma é considerável o quarto estado da matéria, lembrando que os outros 3 são os estados : sólidos , líquidos e gasosos). O plasma em alta temperatura transforma átomos , elétrons e neutros negativos em ions positivos, gerando calor latente.

Soldagem com Passe Multiplo

A soldagem de sulcos e frisos em peças pesadas , requer o deposito certo de numero de camadas em sequencia pela profundidade da peça a ser soldada.


Soldagem de Estruturas de Aço

Pode se utilizar soldagem de oxiacetileno ou arco voltaico em reparos de estruturas de aeronaves , desde que se levem em considerações os materiais a serem soldados.


Novos Processos de Soldagem (Ultra som)

Na soldagem por ultra som as peças são submetidas a pressão e vibração de alta frequência para a fusão das superfícies.


Soldagem Por Bombeamento Eletronico ‘’Electron Bean’’

Concentra se um feixe de elétrons de alta energia sobre a junta a soldar, realizando a fusao localizada com características inusitadas de penetração.


Soldagem Por Friccao

A fricção entre duas superfícies gera uma elevação de temperatura que associada a uma pressão promove a solda topo das duas superfícies.


Soldagem Por L.A.S.E.R

Pode se soldar pontualmente com o LASER , a relação de penetração é de 200/1.

Sua melhor aplicação tem sido nas soldagens de metais e ligas de titânio, columbio e o molibidenio para fins aerospaciais.


Capítulo 7 - Proteção Contra Chuva e Gelo


Chuva , neve e gelo são inimigos da aviação. 2 tipos de gelos encontrados durante o voo são :

Gelo Opaco (é o gelo grosso, áspero que se forma nos bordos de ataque).

Gelo Vitreo (é uma camada lisa de gelo sobre os bordos de ataque)

O gelo é sempre esperado quando há umidade visível no ar. Uma exceção é nocarburador que pode congelar durante o tempo quente sem a presença visível do ar.


Efeitos Do Gelo

O gelo aumenta o arrasto e reduz a sustentação.

Os métodos usados para evitar a formação de gelo é o antigelo (antice) e odegelo (de-ice).


Prevenção Contra a Formação de Gelo

O gelo pode ser controlado na estrutura da aeronave pelos seguintes métodos:

Localização do Gelo                                         Método de Controle

1.    Bordos de ataque asas                                    Pneumatico e Termico

2.    Bordos de ataque dos                                      Pneumático e Termico
Estabilizadores Verticais
e Horizontais

3.    Pára-Brisas, janelas e                                       Eletrico e Alcool
Cúpulas do Radar

4.    Aquecedores e entrada                                    Eletrico
De ar do Motor

5.    Transmissor de aviso de stall                         Eletrico

6.     Tubos de Pitot                                                  Eletrico

7.    Controles de Voo                                              Pneumatico e Termico

8.    Bordo de ataque das pás                                 Eletrico e Alcool
Hélices
9.    Carburadores                                                    Termico e Alcool

10.  Drenos dos Lavatorios                                     Eletrico


Sistemas Pneumaticos de Degelo

São os Boots , polainas de ou botas de borracha , presas nos bordos de ataque das asas e nos estabilizadores horizontais e verticais. Essas polainas feitas de borracha macia são acionadas e de forma pneumática inflam ou pressurizam quebrando o gelo formado.

Os componentes do sistema pneumático de degelo são:

Bomba de ar girada pelo motor (tipo deslocamento positivo)

Válvula de segurança (instalada entre o separador de oleo primario e a bomba)

Separador de óleo (para bomba de ar do tipo molhado)

Válvula de regulagem de sucção (ajustável instalada em cada nacele do motor)

Nesse sistema, a pressão de ar para a operação dos boots, é suprida pelo ar sangrado do compressor do motor. Esse ar sangrado do motor é conduzido para um regulador de pressão, que por sua vez reduz o ar de sangria para o sistema de degelo.


Sistemas Termicos de Antigelo (Antice)

Sua finalidade é evitar a formação de gelo. Os bordos de ataque possuem dutos de liga de alumínio, titânio, aço inoxidável ou tubos moldados em fibra de vidro, envolvidos com um material isolante a prova de fogo que recebem ar quente do compressor do motor (Bleed Air) para evitar o aparecimento de gelo nos bordos de ataque.


Degelo Da Aeronave No Solo

A presença de gelo em uma aeronave pode ser o resultado da direta precipitação, formação de geada nos tanques integrais de combustíveis após um voo prolongado a grande altitude, ou acúmulos no trem de pouso após taxi sobre neve.

Remoção de Geada – para remover a geada pode se colocar a aeronave em hangar aquecido ou usar removedor de geada ou fluido degelador.

O fluido degelador contem etileno glicol e álcool isopropilico, que são aplicados por borrifadores com as mãos.

Quando a neve é úmida , a mais difícil de ser removida, usa se escova ou rodo.

Neve leve e seca deve ser removida com jato de ar não quente.


Sistemas de Eliminacao de Efeito Da Chuva

São usados os limpadores de parabrisas

Existem 3 tipos de limpadores (palhetas) de parabrisas :

Elétrico
Hidráulico
Pneumático

Eletrico - possui um sistema elétrico limpador de parabrisas como as de um automóvel, onde cada limpador é girado por um conjunto de motor-conversor.

Hidráulico – são girados por pressão vindo do sistema hidráulico principal da aeronave.

Pneumático – utiliza alta pressão e alta temperatura do ar sangrado do compressor do motor.

Repelente de Chuva De Pára-Brisas (Rain Repellent)

São repelentes químicos acionados pela cabine que quando se misturam com a chuva limpam melhor.

Nunca usar rain repellent sem chuva, pois o parabrisa pode ficar opaco e sem visão.

Manutenção dos Sistemas de Eliminação Dos Efeitos Da Chuva

No sistema elétrico dos limpadores (palhetas), a manutenção consiste do ajuste da tensão da palheta e a correta posicao de estacionamento.

No sistema Hidráulico dos limpadores (palhetas), a manutenção é o teste com as mãos das conexões dos tubos e valvulas quanto a vazamentos e uma checagem operacional do sistema.



Capítulo 8 - Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos

Hidráulica é a ciência que estuda os fluidos em escoamento e sob pressão.

O sistema hidráulico apresenta muitas vantagens como fonte de potencia para acionamento de varias unidades da aeronave. Pouco peso, facilidade de instalação , simplicidade de inspecao e operações com quase 100% eficientes , sendo utilizada em superfícies de controle , trem de pouso, flaps e freios das rodas.

Fluido Hidraulico
Finalidade de um fluido hidráulico – Lubrificar e Transmitir Força.

A lei Pascal afirma que a pressão aplicada em qualquer parte de um liquido confinado é transmitido sem perda de intensidade para todas as outras partes.

Propriedades e Caracteristicas do Fluido Hidraulico
Viscosidade
Estabilidade Quimica
Ponto de Ignicao
Ponto de Fogo

Viscosidade
Definição – resistência interna ao escoamento.

A viscosidade é uma das mais importantes propriedades de qualquer fluido hidráulico.

A viscosidade aumenta com a diminuição da temperatura (inversamente proporcional). Quanto mais quente menos viscoso e vice versa.

Para medir a viscosidade usa se um viscosímetro.

Nos E.U.A o viscosímetro universal é o Saybolt. ( SSU - Segundos Saybolt Universal)

Estabilidade Quimica
A estabilidade química é a habilidade de um fluido de resistir a oxidação e deterioração por longos períodos.

Ponto de Ignicao (Flash Point)
É a temperatura na qual um liquido libera vapor capaz de inflamar ou ignizar se com chama externa


Ponto de Fogo (Fire Point)
É a temperatura na qual uma substancia libera vapor em quantidade suficiente para ignizar-se e queimar continuamente.


Tipos De Fluidos Hidraulicos
3 tipos de Fluidos :
Base vegetal
Base Mineral
Base Éster Fosfato (Skydrol)

Fluido Hidraulico a Base Vegetal

Base – Vegetal

Cor – Azul

Composição: óleo de mamona

Tipos de Selo : Borracha Natural

Inflamável

Especificação: MIL-H-7644


Fluido Hidraulico a Base Mineral (Buna -N)

Base: Petróleo

Cor : Vermelho

Tipos de Selo: Borracha Sintetica (Neoprene ou Buna-N)

Especificação: MIL-H-5606

Inflamável


Fluido Hidraulico á Base de Éster Fosfato  (Skydrol)

Base: Composição Quimica (baixo indice de corrosao)

Cor: Purpura Claro

SKYDROL

Tipos de Selo: Borracha Butil ou Etileno-propileno

Não Inflamavel (não pega fogo)

Incombustível


Vedadores
Vedador ou Junta de Vedacao tem a finalidade de evitar o vazamento

Os vedadores se dividem em: dinâmicos (movimento) e Estaticos(estacionarios).

Marcas coloridas nos vedadores identificam o fluidohidraulico a ser usado no sistema.

Mistura de Fluidos

Devido á diferença na composição , fluidos a base vegetal , mineral ou éster fosfato não podem ser misturados.

Não trocar selos nem gaxetas.


Verificação de Contaminação
Alguns kits de teste de contamincao possuem um seringa hipodérmica.

Faz se também o teste de comparação de filtro, através de um papael de filtro especial.

2 tipos de contaminantes:

Abrasivos: rebarbas de usinagem, ferrugens.

Não Abrasivos: desgaste do selo, oxidação do óleo.

Filtros (Fluidos Hidraulicos)
Um filtro é usado no entelamento ou coador para limpar ou prevenir contra partículas e substancias contaminantes.

Os filtros podem ser localizados dentro de reservatórios, linha de pressão, linha de retorno ou em qualquer lugar que o projetista decida para prevenir o sistema.

A maioria dos filtros usados em aeronaves modernas é do tipo em linha

Filtro tipo Em Linha é formado por: conjunto da cabeça, corpo e elemento.

O elemento do filtro pode ser de 3 tipos :

Micronico (de papel descartável ,10 microns)
Metal ou Poroso.
Magnetico


Filtro do Tipo Micronico
O Elemento Micronico é projetado para prevenir a passagem de sólidos maiores que 10 microns (0,000394 da polegada).

No caso em que o filtro se torne obstruído, a valvula de alivio sob tensão de mola na cabeça do filtro ira desviar o fluido após uma pressão diferencial de50 P.S.I. (By - Pass)


Sistema Hidraulico Basico

Sistema de Bomba Manual

O primeiro dos componentes básicos é o reservatório que estoca o suprimento do fluido hidráulico para a operação do sistema.

Uma bomba manual é usada para criar um fluxo do fluido.

A válvula seletora é usada para dirigir o fluxo. Essas válvulas são geralmente atuadas por solenoides, ou manualmente direta ou indiretamente por conexão mecânica.


Sistema de Bomba Mecanica

Muitos sistemas hidráulicos não usam regualdores de pressão, mas possuem acumuladores que podem agir com 2 finalidades:

Age como amortecedor ou absorvedor de choque pela manutenção constante do fluido.

Estoca fluido suficiente sob pressão, para prover certas unidades quando em operação de emergência.

Reservatórios

Existem 2 tipos de reservatórios:

Em Linha = possui seu próprio reservatório e um espaço acima do nível para expansão do fluido e escapamento do ar aprisionado.

Integral = não possui seu próprio reservatório, apenas um espaço para manter o fluido.

Verificação do nível do fluido do reservatório é por vareta ou visor de vidro.

Os reservatórios são:

Abertos para manter a atmosfera (caixa d água)

Fechados ou pressurizados (entre 5 a 15 PSI)

Ar sangrado do motor 100 PSI , regulado por pressão.


Principais componentes do Reservatorio:

Aletas e/ou Defletores que serve para manter o fluido livre de movimentos para evitar que o fluido espume e o ar entre na bomba com o fluido.

Filtro tipo Micromico

Válvula de desvio

Bombas

Finalidade é fornecer fluido hidráulico sob pressão a um sistema hidráulico.
Mecanismo de Bombeamento

As bombas hidráulicas possuem mecanismo de bombeamento como engrenagens rotores, palhetas e pistões.

Em sistemas hidráulicos de 3.000 P.S.I as bombas do tipo PISTAO sempre são usadas.


Bombas de Fluxo Constante

Entrega uma quantidade fixa de fluido por revolução no orifício de saída, independente da pressão solicitada.

Para que a pressão seja mantida constante um regulador de pressão é necessário.


Bomba de fluxo variável

O fluxo de saída é mudado automaticamente pelo compensador da bomba , instalado em sua parte interna.


Bomba do Tipo Engrenagem

Consiste de 2 engrenagens conectadas que giram em um alojamento.

Engrenagem acionada: sentido horário

Engrenagem motora: anti-horario.

A folga entre os dentes é pequena e a retenção do fluido é transportado para o orifício de saída.

Bomba do tipo Rotor

Possui engrenagem interna com 5 dentes largos, engrenagem motora (SPUR) com 4 dentes e uma bomba de forma crescente que gira em sentido horário.

Bomba do tipo Palheta

Contem um alojamento para 4 laminas (palhetas), um rotor oco de aço e um acoplamento para girar o rotor Excentrico.



Bomba do Tipo Pistão

Com base flangeada , instalada na caixa de acessórios do motor. Um eixo motriz acoplado bomba/motor , possui uma seção fusível no eixo de acoplamento para segurança.


Bomba de Pistão Tipo Axial

Refere se a bomba com dispositivo de um bloco cilíndrico com múltiplos furose um pistão para cada furo. Todas as bombas de pistão axial de aeronave tem um numero impar de pistões. Ex: 5,7,9,11, etc...


Bomba do Tipo Pistão Angular

Refere se a uma bomba com alojamento angular formando um ângulo onde os pistões são fixos.


Bomba Tipo Ressalto

Usa se ressalto para deslocar os pistões. O bloco cilíndrico é rotativo, fluxoconstante com cavidades e passagem central.


Regulagem de Pressao

Três tipos de dispositivos elementares:

Válvula de alivio

Regulador de Pressão

Medidor de Pressão

Válvulas de Alivio de Pressao

Uma válvula  de alivio de pressão é usada para limitar a quantidade de pressão que esta sendo exercida em um fluido confinado. Serve para prevenir falhas dos componentes ou ruptura das linhas sob pressão excessiva.

Tres tipos mais comuns de Valvulas de Alivio:

Tipo Esfera
Tipo Luva
Tipo Gatilho
Regulador de Pressão

São usados em sistemas com bombas de fluxo constante.

Sua finalidade é controlar a saída da bomba de fluxo constante para manter uma pressão de operação pré-determinada.

Medidores de Pressão

Mede a pressão no sistema hidráulico utilizando um Tubo de Bourdon.


Acumuladores

O acumulador é uma esfera de aço dividida em 2 câmaras  por um diafragma de borracha sintética.

A câmara superior contem fluido sob pressão

A câmara inferior está carregada de ar (pressurizada)

A função do acumulador é amortecer as oscilações de pressão, auxiliar as bombas mecânicas, estocar pressão quando a bomba não estiver operando e suprir fluido sob pressão.

Tipos de Acumuladores

Acumulador tipo diafragma: consiste de 2 metades de esferas ocas presas juntas pela linha de centro. Entre as duas partes está um diafragma de borracha sintética.

Acumulador Tipo Balão: consiste do mesmo principio do tipo diafragma, porem existe uma abertura no fundo para a inserção do balão.

Acumulador do Tipo Pistão: o acumulador do tipo pistão opera com os mesmos princípios dos dois citados acima.

Válvulas Unidirecionais

Permite o livre fluxo de um fluido em uma única direção, mas não permite em outro sentido ou o faz com restrição.


Válvula Unidirecional em Linha

Usada quando um fluxo total de fluido é desejado em uma única direção.
Uma única seta estampada sobre a carcaça indica a direção do fluido.


Válvula Unidirecional do Tipo Orificio.

Marcada com 2 setas.

Uma seta mais destacada indica a direção do fluxo normal.

Uma outra seta menor pontilhada indica um fluxo reverso restrito na direção oposta com velocidade limitada.

Válvulas de Desconexões Rápidas

Essas válvulas são instaladas nas linhas hidráulicas para prevenir perda do fluido quando as unidades são removidas.

Tais válvulas são instaladas nas linhas de pressão e sucção do sistema juntamente antes e imediatamente após a bomba mecânica.

Cilindros Atuadores

Um cilindro atuador transforma a energia na forma de pressão hidráulica em força mecânica, ou ação, para executar o trabalho.


Tipos de Cilindros Atuadores

Cilindro atuador de ação única: uma única entrada, produz movimento de força em uma única direção com seu retorno por mola.

Cilindro atuador de dupla ação: com duas entradas é capaz de produzir movimentos de força em duas direções. Seu retorno é por fluido.

Válvulas Seletoras

As válvulas seletoras são usadas para controlar a direção do movimento de um cilindro ou unidade atuadora.

Dois tipos de válvulas seletoras:

Válvula seletora com fechamento central de quatro passagens

Válvula seletora Tipo Carretel.


Cor da tubulação Hidraulica

AZUL / AMARELO.


Pneumaticos

Introdução

Tanto o sistema hidráulico quanto o sistema pneumático possuem unidades similares e usam fluidos em espaços confinados. Líquidos e gases são considerados fluidos


Sistema de Alta Pressão

O ar é estocado em garrafas metálicas de 1.000 a 3.000 P.S.I. , esse tipo de garrafa de ar tem 2 válvulas, uma de carregamento/abastecimento e outra de controle. Carregado somnte em solo por um compressor.

Operação de emergência : trem de pouso e freios


Sistema de Media Pressão

Trabalha entre 100 a 150 P.S.I.

Não possui garrafa de ar

O ar é sugado de uma seção do compressor da turbina.

Sistema de Baixa Pressão

Suprimento de ar obtido por bomba do tipo palheta

Pressão de 1 a 10 P.S.I

Acionamento por motores elétricos ou pelo motor da aeronave.


Componentes do Sistema Pneumatico

Não utilizam reservatórios, bombas manuais, acumuladores, reguladores ou bombas elétricas ou acionadas pelo motor.


Valvulas de Alivio

Usadas para prevenir danos, atuam como limitadoras de pressão para prevenir altas pressões nos selos e linhas. Usa uma mola para manter a válvula fechada.


Válvulas de Controle

Consiste de um alojamento com 3 passagens, 2 valvulas gatilho e 1 alavanca de controle com dois ressaltos


Válvulas Unidirecionais

É uma válvula pneumática de controle em uma única direção.


Restritores

2 tipos :

Restritor : grande passagem de entrada e pequena na saída. A pequena passagem de saída reduz a razão do fluxo do ar e a velocidade de operação da unidade atuadora.

Restritor Variavel: possui uma válvula ajustável de agulha com rosca na parte superior e uma ponta na extremidade inferior.

Filtros

Assim como nos sistemas hidráulicos os filtros no sistema pneumático tem a mesma função de proteger o sistema de sujeiras.

2 tipos de Filtros

Filtro do Tipo Micronico: protege o sistema contra sujeira e é descartável

Filtro do Tipo Tela de Arame: protege o sistema contra sujeira. Tela permanente.


Garrafa de Ar

Usada para estocar ar comprimido. Uma válvula de alta pressão controla a operação nos freios de emergência, porem antes de acionar os freios, o ar passa pó uma válvula lançadeira.


Cor da Tubulação Pneumatica

LARANJA / AZUL.


Capítulo 9 - Sistemas de Trem de Pouso

O trem de pouso de uma aeronave de asa fixa consiste de unidadesprincipais (trem principal) e auxiliares (trem de nariz ou bequilha), os quais podem ser fixos, retrateis ou escamoteáveis.

Sua posição pode ser: Triciclo (Airbus mais usados em grandes aeronaves) ou Convencional (Bequilha).

O trem de pouso pode conter rodas, esquis, flutuadores , etc.

As unidades principais (trem principal) do trem de pouso formam o mais importante apoio da aeronave, no solo ou na água , já o trem de nariz(unidades auxiliares) evita o levantamento do nariz (ground looping)movendo o centro de gravidade da aeronave para frente das rodas principais.

O trem de pouso tipo triciclo permite ao piloto melhor visibilidade no pouso e no taxi da aeronave.

Amortecedores
Os amortecedores são unidades hidráulicas auto-abastecidas, suportam o peso da aeronave no solo e a principal finalidade do amortecedor éabsorver e dissipar as cargas.

Um típico amortecedor pneumático/hidráulico usa ar comprimido combinado com fluido hidráulico para absorver e dissipar as cargas de choque,é freqüentemente chamado de ‘’ar e óleo’’ ou ‘’amortecedor óleo – pneumático’’.

Os 2 cilindros conhecidos como cilindro (externo) e pistão (cilindro interno) formam uma câmara superior e uma inferior

A câmara superior contém ar comprimido

A câmara inferior contém óleo.

Um orifício está colocado entre as 2 camaras e permite uma passagem do fluido para a câmara superior durante a compressão e o retorno durante a extensão, do amortecedor.

Mecanismo de Redução/Restrição ou Retardo que reduz o retrocesso durante o golpe causado pela extensão do amortecedor.

Pino de Medição ou Tubo Medidor que controla a razão do fluido da camara inferior para a superior durante a compressão.

A grande maioria dos amortecedores, são equipados com eixo fixado ao cilindro inferior para permitir instalação das rodas.

O golpe de compressão do amortecedor se inicia quando as rodas da aeronave tocam ao solo, o cilindro interno desliza para dentro do cilindro externo. Se não houver quantidade suficiente de fluido e/ou ar no conjunto a compressão do choque não será limitada e o amortecedor ficará ‘’embaixo’’

O golpe de extensão ocorrerá no final do golpe de compressão. Neste momento o ar comprimido atua como mola para retornar o amortecedor ao normal. Para que o sistema não oscile deve se checar o nível de fluido corretamente

Checagem do nível de fluido (anac) : para checar o nível de fluido, o amortecedor deve estar SEM pressão de AR e na POSICAO TOTALMENTE RETRAIDO.

Principais partes do trem de pouso:

Trem de Nariz : Braço de torque

Trem principal : Tesoura de Torção

Shimmy : eliminar a vibração (tipos de shimmy – pistão e palheta)

Pino de trava

Ponto para reboque

Placa de inscrição com instrução.

Válvula de recuo para retocesso

Fixação do trem de pouso na aeronave: Munhão e suporte do Munhão.

Sangria dos Amortecedores
A aeronave deve estar no macaco para compressão e extensão dos amortecedores e inspeção quanto a vazamentos.

Alinhamento, Fixação e Retração da Perna de Forca Principal
Os componentes típicos são: tesoura de torção, mecanismos de retração elétricos e hidráulicos e indicadores da posição do trem.

Alinhamento
As tesouras de torção mantêm as pernas de força direcionadas para frente, uma das tesouras é fixada ao cilindro do amortecedor, enquanto a outra está fixada ao pistão.

Suporte
Para prender a perna de força principal a aeronave usa se suportes e munhao. Este arranjo é construído para permitir a torção para frente ou para traz quando o trem de pouso estiver sendo recolhido.

Quando a aeronave está no solo onde o movimento citado acima não pode acontecer, vários tipos de hastes e tirantes são usados , um deles é otirante contra arrasto (drag strut ou side stay).

Ressaltos
Os ressaltos alinham o conjunto roda e freio na posição reta a frente, quando o amortecedor estiver totalmente estendido.

Sistemas de Extensão em Emergência.
Esse sistema de extensão é usado em caso de falha ao baixar o trem de pouso.

Algumas aeronaves possuem um punho na cabine que está conectado através de travas mecânicas ao mecanismo da trava superior, que permite a queda livre , ou abaixamento do trem de pouso pelo seu próprio peso.

Dispositivos de Segurança do Trem de Pouso
Para evitar o recolhimento do trem de pouso acidentalmente, são usadas travas mecânicas do trem em baixo (operadas automaticamente pelo sistema), interruptores de segurança (sensores nas pernas principais e auxiliar) e travas de solo (pino do trem e trava grampo no atuador).

Indicadores do Trem de Pouso
Trem de pouso em baixo e travado: silhueta de cada perna de força ou roda , para indicar quando elas estão em baixo e travada, luz de aviso apagada (no Airbus luz verde fica acesa)

Trem de pouso em transito e destravado: uma indicação em diagonalvermelha e branca para mostrar quando o trem de pouso estiver em transito ou destravado, luz de aviso acesa.

Trem de pouso em cima e travado: indicação ‘’UP’’ do tipo ‘’janelinha’’,luz de aviso apagada.

Sistemas de Direção da Roda de Nariz
Aeronaves leves usam cabos de comando

Aeronaves pesadas são acionadas hidraulicamente e usam o steering.

Hastes de neutralização (follow up) é a haste de comando da roda de nariz.

Amortecedores de Vibração (SHIMMY)
Um shimmy ou amortecedor de vibração controla a vibração da perna de força do trem de nariz através de um amortecimento hidráulico.

Existem 3 tipos de amortecedores:

Pistão: consiste de conjunto de cames e conjunto de amortecedor.

Palheta: localizado na perna de força do trem de nariz logo acima do garfo da roda e pode ser montado interno ou externamente.

Amortecedor de direção: operado hidraulicamente que executa as duas funções separadas de direção da roda de nariz e eliminação de vibração.


Sistemas De Freios
Os freios são instalados nos trens principais, ou seja, o trem de nariz não possui freio, e servem para redução de velocidade, parada, estacionamento e direção da aeronave.

Os freios são instalados em cada perna do trem de pouso principal e podem ser atuados de forma independentes pela aplicação da partesuperior do pedal de direção.

3 tipos de freios são usados:

Sistemas Independentes

Sistemas de Controle Freio de Força

Sistemas de Freio Reforço de força

Sistemas Independentes
Usados em pequenas aeronaves. Esse tipo de freio é chamado de independente por ter próprio reservatório e ser inteiramente independente da aeronave.

Possui um cilindro mestre e o pistao do conjunto de freio retorna para a posição de repouso por mola.

2 tipos de cilindros mestres Goodyear e Warner.

Goodyear: o fluido é fornecido de um reservatório externo, por gravidade, para o cilindro mestre.

Warner: incorpora um reservatório.

Sistemas de Controle de Freio de Força (atualmente usado Airbus)
Atualmente usado em grandes aeronaves pois requerem grande volume de fluido para operação dos freios.

Não utilizam cilindros mestres independentes devido ao seu tamanho e peso.

Neste sistema uma linha é tomada de linha de pressão do sistema principal. A primeira unidade nesta linha é uma válvula unidirecional que evita a perda da pressão do sistema de freio em caso de falha do sistema principal.

A próxima unidade é o acumulador, que estoca uma reserva de suprimento de fluido sob pressão. O acumulador amortece o sistema e supre a falta de fluido
Uma Válvula de Controle de freio Tipo Esfera, alivia e regula a pressão do sistema principal para os freios e alivia a expansão térmica quando os freios não estiverem sendo utilizados. As principais parte da válvula são o corpo da válvula , o conjunto do pistão e o garfo. O corpo da válvula possui 3 camaras e aberturas , entrada de pressão , do freio e retorno

Uma válvula de Controle do Freio do Tipo Carretel Deslizante, consiste de uma luva e um carretel instalado dentro de um corpo. O carretel se move dentro da luva abrindo ou fechando. 2 molas são instaladas. –MOLA MAIOR (mola do pino) dá sensibilidade para o pedal do freio. –MOLA MENOR: retorna o carretel para posição neutra

Cilindros Redutores: as unidades redutoras são geralmente usadas em aeronaves equipadas com um sistema hidráulico de alta pressão e freios de baixa pressão. Reduzem a pressão para os freios e aumentam  o volume do fluxo de fluido. São instalados na perna de força na linha entre a válvula de controle e o freio.

Sistemas de freio com Reforço de Força
São usados em aeronaves que pousam rápido demais, entretanto são muito leves para usarem válvulas de controle. O sistema consiste de um reservatório, 2 cilindros mestres , 2 válvulas lançadeiras e um conjunto de freio em cada roda da perna de força principal, uma garrafa de ar comprimido com um indicador e uma válvula de alivio.

Conjunto de Freios
Tipos :

Monodisco (aeronaves pequenas)

Duplo Disco (aeronaves pequenas)

Multiplo Discos (aeronaves medias)

Rotor Segmentado (aeronaves grandes)

Freios deTubo ou Camara de Expansao. (aeronaves grandes).

Freios Monodisco (pequenas aeronaves)
A frenagem em freios monodiscos é executada pela aplicação de fricção em ambos os lados de um disco rotativo, que é chavetado as rodas do trem de pouso. Existem 6 pastilhas de freios , 3 interna e 3 externas no disco rotativo.
Freios de Duplo Discos (pequenas aeronaves)
São usados em aeronaves que deseja uma maior friccao de frenagem. A diferença entre o freio monodisco e o duplo disco é que usa se 2 discos em vez de um.

Freios de Multiplos Discos (aeronaves medias)
Indicados para trabalho pesado, o freio múltiplo disco consiste de um suporte de 4 discos rotativos ( 4 rotores) e 3 discos estacionários ( 3 estator). Os discos são checados por desgaste, usando um calibrador com indicador móvel e pino batente.

Freio de Rotor Segmentado (aeronaves pesadas) + usado hoje em dia
São freios para trabalho pesado com sistema hidráulico de Alta Pressao. A frenagem é executada por meio de vários conjuntos de pastilhas de freios do tipo de Alta Fricção estacionarias, fazendo contato com os segmentos rotativos (rotores). Esse tipo de freio é muito semelhante ao freio de múltiplo disco.

Freios de Camara de Expansao
Esse tipo de freio é de Baixa Pressao , com 360 graus de superfície de frenagem. A camara de expansão é feita de NEOPRENE reforçada com tecido.

Métodos de Sangria de Freios
Por Gravidade – (sangrando de cima para baixo, o ar é expelido do sistema de freio através da válvula de sangria pela operação dos freios).

Por Pressao – (sangrando de baixo para cima, o ar é expelido através do reservatório do sistema de freio). Tanque de sangria é um tanque portátil com fluido hidráulico sob pressão , possui uma válvula de ar , indicador de pressão e uma tubulação de conexão.

Inspeção e Manutencao dos Sistemas de Freios
Para checar vazamentos, o sistema deve estar sob pressão de operação, checar tubulação quanto a dilatação, rachaduras e fixação.

Rodas de Aeronaves
As rodas de aeronaves permitem a montagem dos pneus

As rodas são usualmente feitas de alumínio ou de magnésio

Existem 3 tipos de rodas:

Rodas Bipartidas (comum)
Rodas do tipo Flange Removivel (baixa pressao)
Rodas com Calha Central e Flange Fixo(alta pressao)

Rodas Bipartidas (Comum)
Junta de vedação , evita vazamento de ar. 3 plugues de alivio térmico, protege contra o excessivo calor do freio. Essas rodas são usadas em aeronaves pesadas.

Rodas de Flange Removível (Baixa Pressao)
Usadas com pneus de baixa pressão , as rodas de flange removível de base reta ou com depressão central, tem um flange inteiriço que é mantido no lugar por um anel de retenção.

Rodas de Flange Fixo (Alta Pressao).
São rodas de flange fixo e depressão central de uso especial, semelhante as militares para pneus de alta pressão.

Rolamento das Rodas
Os rolamentos de uma roda de aeronave são do tipo ROLETE CONICO.

Pneus de Aeronaves
Os pneus de aeronaves com camara ou sem camara fornecem um amortecimento de ar que ajuda a absorver os impactos dos pousos e decolagens.

Eles suportam o peso da aeronave no solo e oferecem uma tração necessária para os freios e parada da aeronave durante o pouso.

São feitos para sustentar altas velocidades e pesadíssimas cargas estáticas e dinâmicas.

Principais Componentes e Construção
Banda de Rodagem (resistência e durabilidade feito de Borracha Natural)

Calcanhar do Talão (Borda Externa do Talão)


Unha do Talão (Borda Interna do Talão)

Costado (cobertura sobre as laterais, para protegê-los de danos a luz, calor e frio)

Identificação do Pneu.


Principais Metodos de Manutencao e Cuidados com os Pneus
Usar calibrador de pneus para cheque de pressão

Usar furador rombudo para remoção de vidros, pedras e metais da banda de rodagem. Podendo usar ate uma chave de fenda na falto do furador

Quando executar a calibragem, o pneu deve ser colocado em uma gaiola de enchimento.

Usar um macete ou malho de borracha para remoção ou instalação.

Fluidos hidráulicos são inimigos para o pneu porque causam deteriorações.

Os manômetros do tipo mostrador são recomendados para todas instalações ou manutenção em qualquer tipo de pneus.

Aeronaves inativas por mais de 3 dias devem ser movimentadas a cada 48 horas. Quando estocadas por mais de 14 dias elas devem ficar suspensas.

Baixa inflação pode causar danos nas laterais dos pneus.

Alta inflação danifica a banda de rodagem (centro do pneu).

Quando novo 24horas após montado um pneu, o nylon pode resultar em5% a 10% de queda de pressão de ar devido esticamento dos cordéis

As pressões de ar devem ser inspecionadas em quanto quentes logo após 2 horas do vôo e 3 horas em tempo quente.

Usar talco para pneus para montagem da camara de ar.

Usar uma solução a 10% de sabão vegetal, ou água pura para montar os pneus na roda (unha do talao).



Capítulo 10 - Sistemas de Proteção Contra Fogo


‘’Zona de Fogo’’ é uma área ou região da aeronave, designada pelo fabricante, que requer detecção e/ou equipamento de extinção e um alto grau de essencial resistência ao fogo.

O termo ‘’Fixo’’ significa um sistema permanentemente instalado, em contraste com qualquer equipamento portátil de extintor de fogo com a de CO2.

As aeronaves modernas contam tanto quanto um sistema de detecção de fogo quanto de extinção de fogo.

Os 3 tipos de detecção mais usados são:

Razão de aumento de Temperatura

Sensores de Radiação

Detectores de Superaquecimento


Os 3 tipos de Sistemas de Detecção de Fogo são:

Sistema de Interruptor Térmico

Sistema de Par Térmico

Sistema Detector de Circuito Continuo

Sistema de Interruptor Térmico

Esse sistema detecta superaquecimento e não fogo consiste de uma ou mais lâmpadas. Os interruptores são unidades sensíveis ao calor, eles são conectados em paralelo um com o outro e em serie com as luzes indicadoras. O sistema interruptor térmico usa um interruptor termostato Bimetálico ou detector tipo ‘’Spot’’ da marca fenwal ligado em paralelo.




Sistema de Par Térmico

Esse sistema é completamente diferente do interruptor térmico, pois eledetecta o fogo. O sistema par térmico depende do aumento da razão de temperatura.
O sistema par térmico é construído de 2 metais diferentes ‘’Cromel eConstantan’’. O numero total de par térmico usado depende das dimensões da zona de fogo, portanto a resistencia total não deve exceder 5 ohms.


Sistema Detector Circuito Continuo ou Sistema Sensor

Esse sistema é uma versão dos interruptores térmicos ‘’spot’’, pois também são sistemas de detecção de superaquecimento. Os 2 tipos de detectores continuos usados nos sistema de sensores são os Kidde e o Fenwal.

Continuo Kidde – usa 2 fios envolvidos em uma camada de cerâmica no tubo de inconel

Continuo Fenwal - usa 1 fio simples envolvido em uma camada de cerâmica com sal eutético  no tubo de inconel


Sistema de Elemento Continuo (Lindberg)

O sistema Lindberg de detecção de fogo é do tipo elemento continuo que consiste de um tubo de aço inoxidável contendo um elemento discreto.


Tipos de Fogo

Classe A – madeira, pano, papel, estofados etc...

Classe B – petróleos, querosene, óleo, graxa, solvente, tintas, etc...

Classe C -  material elétrico

Classificação das Zonas de Fogo


Zona classe A – grande quantidade de fluxo de ar

Zona classe B – grande quantidade de fluxo de ar

Zona classe C – são zonas que tem relativamente pouco de fluxo de ar

Zona classe D – são zonas que tem relativamente pouco ou nenhum de fluxo de ar

Zona classe X – são zonas com grande quantidade de fluxo de ar criando grande dificuldade para o agente extintor.

Agentes Extintores

Hidrocarboneto Halogenado (Halon aeronaves a Jato), é uma fumaça quimica de fluorine, clorine e bromine que elimina o oxigênio do fogo por interferência química, ou seja, resfriamento químico. São classificados por numero de Halon.

Agente de Gas Frio Inerte (CO2 e N2 aeronaves convencionais), são o dióxido de carbono CO2 e nitrogênio N2, ambos encontrados em forma liquida e gasosa, suas diferenças estão na pressão e temperatura de estocagem.


Sistema de Extinção de Fogo

H D R (High Rate of Discharge), alta razão de descarga utiliza o Halonpara extinguir o incendio (aeronaves a JATO)

Sistemas convencionais, esse sistema utiliza o dióxido de carbono CO2 com agente extintor. (aeronaves antigas)

Sistema de Extinção de fogo de motores convencionais CO2 e N2

A descarga ocorrerá quando o disco vermelho, indicador de descarga térmica de segurança é rompido quando a pressão atingir ou ultrapassar2.650 PSI e/ou a temperatura estiver acima de 74 graus.


Sistema de Extinção de fogo de motores a Jato (Halon)

É um tipo de garrafa equipada com duas válvulas de descarga que são operadas por cartuchos acionados eletricamente.


Interiores das Cabines

Os extintores portáteis permitidos dentro das cabines da aeronaves são de água, dióxido de carbono CO2, produto químico seco e hidrocarbonetos halogenados.

É expressamente inaceitável extintor portátil do tipo lata de aerosol dentro das aeronaves.

Estude através de questões e simulados:

www.fb.com/aeronavesemanutencao

www.aeronaves.vai.la