O que é uma Aeronave?
Uma Aeronave é qualquer máquina que pode sustentar o voo, e a grande maioria também é capaz de decolar por seus próprios meios. Ele usa a sustentação estática ou dinâmica do aerofólio para equilibrar a gravidade ou, em alguns casos, o empuxo vertical devido à tração do motor a jato.
Embora foguetes e mísseis também sejam capazes de atravessar a atmosfera, eles geralmente não são considerados aeronaves. Tanto porque não são dirigíveis (dirigíveis) quanto porque dependem da tração do foguete como principal meio de apoio.
As atividades humanas relacionadas às aeronaves são chamadas de aviação. As aeronaves tripuladas são pilotadas por um piloto de bordo, enquanto as aeronaves não tripuladas são controladas remotamente ou de forma autônoma por um computador de bordo.
Ícaro e Dédalo por Charles Paul Langdon.
A história da aviação remonta aos tempos pré-históricos. Os humanos têm o desejo de voar desde que os humanos pré-históricos começaram a observar o voo de pássaros e outros animais voadores. Ao longo da história, várias tentativas de voo malsucedidas foram registradas. Alguns até tentam voar imitando pássaros: usando um par de asas (nada mais do que um esqueleto de madeira e penas, imitando as asas de um pássaro), segurando-os nos braços e balançando-os.
Muitas pessoas acreditam que o vôo é impossível, é uma força além da capacidade humana. O desejo existe, no entanto, e as civilizações estão contando histórias de pessoas com poderes mágicos que podem voar; ou pessoas que são transportadas no ar por animais voadores. O exemplo mais famoso é a lenda de Dédalo e Ícaro. Dédalo, preso na ilha de Minos, fez asas para ele e seu filho de penas e cera. Mas Ícaro estava tão perto do sol que a cera de suas asas derreteu, fazendo-o cair no mar e morrer. A lenda é um aviso contra a tentativa de subir aos céus, semelhante à história bíblica da Torre de Babel, e incorpora o antigo desejo humano de voar.
O artista e inventor italiano Leonardo da Vinci foi provavelmente o primeiro a se comprometer seriamente a projetar uma máquina capaz de voar tripulado. O primeiro vôo bem sucedido de um balão de ar quente foi a passarela construída pelo português Bartolomeu de Gusmão, nascido em uma colônia brasileira, que sobrevoou a corte portuguesa de Dom João V em Lisboa em 8 de agosto de 1709, mas sem descrição detalhada o dispositivo sobreviveu, possivelmente porque foi destruído pela Inquisição.
Os irmãos Wright Orville Wright e Wilbur Wright.
Há muita controvérsia em torno do voo inaugural do avião mais pesado que o ar. Alberto Santos Dumont[2] ou os irmãos Wright[3] (ou mais precisamente, Orville Wright) são geralmente creditados. Foi um voo de 14-Bis sobre Paris, o primeiro uso de uma aeronave na história da aviação registrada, e sem nenhum truque externo. Especialistas argumentam que os irmãos Wright usaram trilhos e catapultas durante a operação de decolagem e que o público e as autoridades da aviação testemunharam o voo 14-Bis em Paris.
Ao mesmo tempo, os irmãos Wright não voaram em público, tentando voar sozinhos ou na presença de algumas testemunhas – apesar de suas tentativas frustradas de se manifestarem para as forças armadas dos Estados Unidos, França, Grã-Bretanha e Alemanha – tentando para evitar que outros pilotos “roubem informações” e busquem aprimorar a aeronave para patenteá-la (ironicamente, Santos Dumont colocou todas as suas invenções em domínio público).
A história da aviação moderna é complexa. Os projetistas de aeronaves estão constantemente se esforçando para melhorar continuamente suas capacidades e características, como alcance, velocidade, carga útil, manobrabilidade, dirigibilidade, segurança, alcance e custos operacionais. Os aviões começaram a ser feitos com densidade cada vez menor e materiais mais duráveis. Anteriormente feitos de madeira, a grande maioria das aeronaves hoje utiliza materiais compósitos – como alumínio e fibra de carbono. Recentemente, os computadores têm contribuído muito para o desenvolvimento de novas aeronaves e componentes.
Classificação
As aeronaves podem ser divididas em dois grupos distintos:
Mais leve que o ar
Aeronaves mais leves que o ar, dirigíveis, utilizam gases menos densos que o ar circundante, como hélio ou ar aquecido, como forma de levantar e manter o voo. Essas aeronaves são chamadas de dirigíveis.
Balão
Balão de ar quente.
Balões usam um ignitor para aquecer o ar ao redor. O ar aquecido torna-se menos denso que o ar circundante, depois sobe e fica preso na câmara de ar do balão, o que permite que ele decole.
Um balão, no ar, é guiado pelo fluxo de ar, ou seja, uma pessoa não pode “pilotar” o balão, apenas controlá-lo.
A capacidade de carga do balão é muito pequena, de até 2 a até 7 pessoas dependendo da capacidade da câmara de ar quente. Seu alcance, ou mais precisamente, o tempo máximo de voo do balão, é limitado pela quantidade de combustível a bordo, que não é muito.
O dirigível
Os dirigíveis são usados como meio de publicidade por várias grandes empresas.
Os dirigíveis usam um gás com densidade menor que a da atmosfera, geralmente hélio.
O gás é selado em uma câmara de gás grande o suficiente para suportá-lo. Eles normalmente carregam mais peso do que balões não direcionáveis, podem acomodar até 10 pessoas em alguns modelos atuais e têm pesos de carga semelhantes para transportar sem dificuldade.A diferença entre um dirigível e um balão é que a trajetória de voo do dirigível pode ser controlada não apenas, mas também a velocidade. Isso ocorre porque os dirigíveis têm hélices e lemes que os impulsionam.
Os dirigíveis modernos podem atingir velocidades de 100 km/h, porém, no passado, foram observadas velocidades de até 130 km/h, assim como o dirigível Hindenburg.
Mais pesado que o ar
Aeronaves mais pesadas que o ar usam asas e/ou outras partes de sua estrutura como meio de sustentação. A grande maioria é capaz de decolar à sua maneira. Essas aeronaves são chamadas de aerodinas.
Aeronaves
Aviões, ou aeronaves de asa fixa são levantadas e mantidas em voo pelas reações aerodinâmicas que ocorrem quando o ar passa pelas asas a uma determinada velocidade. Todo avião precisa de um pedaço de terra longo e plano (geralmente parte de um aeroporto) para atingir a velocidade necessária para decolar e frear com segurança no pouso.
Alguns aviões são ajustados para pousar e decolar na água, como lagos e rios de baixo fluxo. Eles são chamados de hidroaviões.
As aeronaves podem ser divididas em três categorias:
Aeronaves de pistão e turboélice
Traço 8 de De Havilland.
Aeronaves de pistão e turboélice mono e multimotor utilizam motores de combustão interna, que por sua vez giram as hélices para gerar o empuxo necessário para mover a aeronave para a frente. De um modo geral, eles são relativamente silenciosos, mas a velocidade, a capacidade de carga útil e o alcance são todos menores do que os jatos comparáveis. No entanto, tende a ser mais econômico de operar do que os jatos, tornando os pistões e turboélices uma opção mais econômica para quem deseja possuir uma aeronave própria ou uma pequena empresa de passageiros e/ou carga.
O jato
Coandă-1910, Henri Coandă, o primeiro avião a jato.
Aeronaves a jato usam turbinas para gerar a força necessária para mover a aeronave para frente usando o princípio de ação e reação. Em geral, aviões a jato geram mais empuxo do que aviões que usam hélices. Por serem mais compactos e menos complexos, os jatos podem ser construídos para carregar mais peso. Além disso, como não possuem o fator limitante das hélices (arrasto), podem desenvolver velocidades maiores que os aviões com hélices. No entanto, um problema é o som produzido pelos motores a jato, principalmente nos modelos mais antigos, que tende a ser alto (poluição sonora).
Motores reativos podem produzir mais empuxo do que motores de hélice em altas velocidades, são a maneira mais eficiente de voar alto e podem operar acima de 40.000 pés com uma eficiência aproximadamente igual à dos melhores motores de pistão.
IMC Airbus A320.
Grandes aeronaves de fuselagem larga, como o Airbus A340 e o Boeing 777, podem transportar centenas de passageiros e toneladas de carga por um alcance de até 13.000 quilômetros, pouco mais de um quarto da circunferência da Terra.
Os jatos têm altas velocidades de cruzeiro (700 a 900 km/h) e velocidades de decolagem e pouso entre 180 e 280 km/h. Durante as manobras de pouso, devido ao seu formato aerodinâmico de alta velocidade otimizado, o jato faz pleno uso de dispositivos de superelevação, como flaps, para reduzir a velocidade sem perda de sustentação e empuxo reverso nos motores após o pouso (desvia o fluxo de ar do motor para frente para reduzir a velocidade da aeronave).
Aeronave supersônica
Aeronaves supersônicas usam motores especiais para gerar a energia necessária para voar em velocidades supersônicas. Além disso, o projeto de aeronaves supersônicas difere marcadamente de outros tipos de aeronaves da maneira mais simples possível de superar a chamada “barreira do som”, o fenômeno da compressibilidade do ar. Eles podem atingir velocidades de até Mach 1 a 3.
Duas desvantagens das aeronaves supersônicas são a poluição sonora do voo supersônico e os altos custos de manutenção e operação.
Com a aposentadoria do Concorde em 2003, as aeronaves supersônicas estão atualmente limitadas ao uso militar. Outra aeronave supersônica desenvolvida para fins não militares foi a soviética Tupolev Tu-144, que decolou dois meses antes do Concorde e foi a primeira aeronave comercial a ultrapassar Mach 2, mas raramente foi usada para uso comercial. , em pouco tempo.
Helicóptero
Helicóptero anfíbio Sikorsky S-62. A versatilidade dos helicópteros os torna úteis na área médica, policial e jornalística.
Helicópteros, ou helicópteros, levantam e mantêm o voo graças às suas pás, que atuam como rotores e impulsionam a aeronave. Helicópteros são extremamente manobráveis, como poder voar em sentido inverso e pairar no ar. O rotor traseiro, montado no plano horizontal, contraria o torque do rotor principal, evitando que toda a fuselagem (fuselagem) do helicóptero gire descontroladamente em torno de seu eixo vertical e desempenhe a função de leme.
Helicópteros podem decolar e pousar verticalmente sem as longas pistas exigidas pelos aviões. No entanto, os helicópteros são lentos (até 300 km/h) e têm alcance e capacidade de carga limitados.
O planador
A operação de um planador é basicamente a mesma de um avião, exceto que o planador não tem motor. Isso torna impossível para o planador decolar em seu próprio caminho. A maioria dos planadores precisa ser lançada do ar, por meio de outra aeronave ou por meio de outros mecanismos como catapultas, mas eles não têm seus próprios meios de decolar e aumentar e/ou manter a altitude por longos períodos de tempo.
Alguns planadores, chamados de motoplanadores, possuem um motor que permite ao planador decolar e manter o voo, e esse motor pode ser escondido para completar o perfil aerodinâmico de sua fuselagem. No entanto, essas aeronaves são consideradas planadores porque são projetadas especificamente para planar.
Uma vez no ar, o piloto do planador tenta guiar o planador através de correntes ascendentes de terra aquecida ou correntes de terreno para maximizar a distância ou manter o voo.
Os planadores são limitados por esses fatores climáticos e, embora tenham sido usados pelos Aliados para desembarques rápidos de tropas e armas na Segunda Guerra Mundial, são usados principalmente hoje como aeronaves esportivas e para treinamento de pilotos. No entanto, a versão militar ainda existe.
Da mesma forma, os giroplanos são muito semelhantes aos helicópteros, exceto que seus rotores principais não são alimentados e exigem uma pequena seção de terreno plano para decolar e pousar.
Aeronaves de propulsão humana
Bicicleta (Itália, 1936).
Há quase cem anos, voar é feito em aviões ciclone, ou seja, aviões em que o único motor é um ciclista trabalhando duro para girar uma ou mais hélices, capazes de levantar no ar e transportar passageiros. A primeira aeronave de propulsão humana bem-sucedida da história foi a italiana Pedalante. [9][10] Os feitos mais notáveis foram a travessia do Canal da Mancha por Gossamer Albatross em 1979, e o voo de mais de 100 quilômetros entre duas ilhas gregas (Creta e Santorini) pelo MIT Daedalus em 1988. Tripés, como aeronaves movidas por humanos, também estão incluídos.
O uso de aeronaves
Um F-15 Eagle e um P-51 Mustang voam lado a lado. Ambos são exemplos de aeronaves projetadas para uso militar.
Civil
Esta categoria inclui aeronaves que realizam voos regulares de carga e passageiros (muitas vezes usando aviões), bem como aviação geral, como helicópteros, pequenas aeronaves de treinamento, etc., servindo forças policiais, equipes médicas ou de notícias.
O uso militar
O número de aeronaves militares é pequeno em comparação com o número de aeronaves civis. Esta categoria inclui caças, helicópteros e outras aeronaves projetadas para fins militares, bem como aeronaves e helicópteros construídos para uso civil, mas modificados para pequenos fins militares, como transporte de carga e soldados e treinamento de pilotos.
