Decolar
A decolagem, para uma aeronave ou espaçonave , é o ato de deixar o solo e, por extensão, a fase de transição durante a qual reúne as condições necessárias para iniciar seu vôo em ótimas condições de desempenho e segurança.
No caso mais comum, o do avião, a fase de decolagem ocorre entre o taxiamento no solo e a subida à altitude operacional. Esta é uma fase crítica, pois a pilotagem pode ser complicada por má manobrabilidade em baixa velocidade, pela presença de obstáculos, bem como por fenômenos meteorológicos ou incidentes técnicos que são tanto mais incômodos quanto mais perto o avião está do solo.
Para outros tipos de aeronaves, as especificações são detalhadas a seguir.
A decolagem é mais frequentemente realizada a partir de infraestruturas que concentram um grande número de aeronaves. É, portanto, objeto de procedimentos especiais do controle de tráfego aéreo .
Em geral
Existem cinco fases principais para realizar um voo:
- rolando ;
- decolar e, em seguida, subir até a altitude de cruzeiro;
- cruzeiro ;
- pouso , precedido de descida da altitude de cruzeiro;
- rolando.
No sentido mais estrito, a decolagem é um evento instantâneo, quando a aeronave não está mais em contato com o solo. Este evento ocorre quando a sustentação, zero quando estacionária, atinge um valor que equilibra o peso da aeronave. Na decolagem, a sustentação resulta da composição vetorial de três forças: sustentação da asa, componente vertical do empuxo do motor e efeito do solo.
Para o piloto, a decolagem é uma série de ações que incluem alinhamento na pista , aceleração, rotação, decolagem propriamente dita, subida inicial acompanhada da retração da marcha e elementos de alta sustentação. Esta fase do voo é crítica devido ao grande número de ações a serem realizadas, a manobrabilidade da aeronave limitada pela baixa velocidade e a ausência de reserva de marcha, obstáculos no solo, fenômenos meteorológicos como cisalhamento devido ao vento, etc. Talvez o risco mais significativo seja a perda de potência devido à falha do propulsor.
Para o controle de tráfego aéreo, e em particular de grandes aeroportos, a decolagem é uma fase especial que começa com a liberação do alinhamento na pista e termina no ponto de saída da área do aeroporto. Esta fase pode ser crítica devido à presença de muitas aeronaves na mesma área, ao gerenciamento simultâneo de várias aeronaves seguindo trajetórias idênticas com desempenho diferente, etc.
A ordem de magnitude da velocidade de decolagem é:
- 20 a 50 km / h para ultraleves motorizados (ULM).
- 80 a 120 km / h para aviões de lazer monomotores ou hélices executivas bimotores.
- 240 a 280 km / h para aviões, dependendo de seu tamanho (A320, A380).
A distância de decolagem é definida como a distância entre o acelerador e o momento em que a aeronave atinge 15 metros de altura.
Pilotagem durante a decolagem
Para decolar, a aeronave deve adquirir velocidade suficiente em relação ao ar. Portanto, ele se alinha no final da pista de frente para o vento. Usando as tabelas fornecidas pelo fabricante e dependendo da massa da aeronave, da densidade do ar (dependendo da altitude, da pressão e da temperatura) e das condições locais (comprimento da pista, obstáculos), o piloto determina as velocidades V 1 abaixo do qual ele ainda pode parar o avião em caso de falha do motor, V R no qual ele gira e V 2 do qual ele pode decolar com segurança, mesmo no caso de falha do motor. A rotação, manobra que levanta o nariz da aeronave, tem o efeito de aumentar o ângulo de incidência e, portanto, a sustentação, e introduz uma componente vertical da tração que se soma à sustentação. Assim que a decolagem é realizada, o piloto retrai o trem de pouso e os dispositivos de alta elevação para reduzir o arrasto. A aeronave pode então começar a subir para sua altitude de cruzeiro.
Quando o avião acelera, a sustentação aumenta, o que diminui a pressão no mecanismo de direção (nariz ou roda traseira). Como o leme ainda não estava totalmente efetivo, o avião passava por uma fase de difícil controle.
Aeronave monomotor
Em motores de hélice única, o torque do motor reage a uma força que tende a virar a aeronave na direção oposta. Uma correção do eixo do motor permite que esta força seja cancelada em operação normal. Na decolagem em velocidade máxima, a correção é insuficiente e deve ser fornecida pelo piloto.
Planador
Um planador decola puxando um avião de reboque. Como a velocidade de estol do planador foi menor, ele decolou antes de seu rebocador. Para reduzir os custos de implantação, também pode ser realizada por guincho. Existem outras técnicas, como a decolagem com Sandow, ou seja, com elásticos atuando como catapulta, de carro, o que implica em ter fontes de sustentação próximas ao local de lançamento, ou mesmo a "decolagem por gravidade", técnica que consiste em rolar o planador sobre uma superfície inclinada até atingir velocidade suficiente para decolar.
Hidroavião
Decolar em uma bóia requer águas calmas. Os degraus (ou recessos) que podem ser vistos sob o casco e sob os flutuadores evitam a adesão excessiva entre a água e o flutuador, facilitando assim sua separação durante a decolagem.
Decolagem assistida por foguete
Decolagem por catapulta de um porta-aviões
O avião é movido por um sapato. A velocidade de decolagem é obtida adicionando-se a energia da catapulta, o empuxo dos motores à velocidade máxima e a velocidade do porta-aviões .
Aviões de decolagem curta
Helicóptero
Riscos específicos associados à fase de decolagem
A decolagem é uma fase de transição. O avião começa perdendo parte de sua manobrabilidade no início da aceleração, reduzindo a aderência do volante; ele o recupera quando o leme adquire sua eficiência relacionada à velocidade.
O vento cruzado é tanto mais penalizante quanto mais leve o avião e quanto mais baixa sua velocidade de decolagem. É por isso que muitos aeródromos têm pistas em várias direções usadas por pequenos aviões, ao passo que as pistas usadas por aviões são construídas na direção dos ventos predominantes e, se houver vários, são mais frequentemente paralelos.
A carga de trabalho durante a decolagem é importante por causa dos muitos parâmetros a verificar e do tempo limitado para a tomada de decisão em caso de problema.
Em altitudes muito baixas, o risco de ingestão de pássaros pelos reatores é alto. A perda de energia resultante pode levar a situações críticas rapidamente.
A presença de obstáculos no eixo da pista (prédios, montanhas, cidades) pode obrigar o avião a realizar manobras enquanto sua velocidade ainda é baixa. A proliferação de áreas urbanizadas próximas aos aeroportos leva à implementação de procedimentos anti-ruído que penalizam a segurança.
Papel do controle de tráfego aéreo
A principal missão do controlador de tráfego aéreo é garantir a segurança entre os voos; ele separa ou define o fluxo dos planos. Por convenção, a separação mínima é de 1000 pés verticalmente e 5 milhas náuticas horizontalmente; caso este mínimo não seja respeitado, ocorre interferência, o que resulta no acionamento de dois alertas: rede de segurança ou Alerta de Conflito no controlador e o TCAS (Traffic Collision Avoidance System) nas cabines da aeronave em questão.
Existem vários controladores:
- o _DEL (Delivery), ou pré-voo, é o controlador que dá a autorização de voo do ponto A ao ponto B,
- o _GND (Ground), denominado “ground”, transmite as instruções de taxiamento para a aeronave. Após o pushback, ele irá transferir a aeronave se aproximando do limite da pista ou ponto de parada,
- a _TWR (Torre), denominada “torre”, é a controladora responsável pelas autorizações de decolagem, pouso e cruzamento de pista.
Após a decolagem, a aeronave é transferida para o controlador _DEP (Partida).
Durante a subida para a altitude de cruzeiro, o piloto segue um procedimento de partida por instrumentos padrão (Saída por instrumentos padrão dada pelo pré-vôo). Assim que a altitude de cruzeiro for atingida, a aeronave é gerenciada por um centro de controle regional em rota (ex: Reims (indicativo LFEE), Paris (indicativo LFFF), Marselha (indicativo LFMM), Brest (indicativo LFRR) , ou Bordeaux (código LFBB)), ou por um centro de controle de informações de voo como o Eurocontrol na Europa.
O controlador de aproximação _APP (Approach) guia os aviões desde a saída do cruzeiro até a interceptação ILS ou outro procedimento de aproximação, como o VORa sobre Nice. Neste caso, o piloto segue uma STAR (Standard Terminal Arrival Route).
Uma vez que as instalações estejam à vista, e quando o tempo permitir, o piloto pode optar por encerrar sua abordagem visualmente (exercício muito educativo).
Decolar de um aeróstato
Um aeróstato só decola graças ao impulso de Arquimedes .
Um balão de decolagem está, portanto, sujeito a duas forças:
- Em peso , padrão P = mg;
- No impulso de Arquimedes , da norma Π A = ρ V g;
Com:
- m a massa do balão em kg ;
- ρ a densidade do fluido deslocado (em outras palavras, do ar ao redor do balão) em kg / m 3 ;
- V o volume de fluido deslocado (ou seja, o volume do balão) em m 3 ;
- g a aceleração da gravidade (g = 9,81 m s −2 ).
Para que o balão decole, devemos, portanto, garantir que Π A > P, ou seja, ρ V> m.
No caso de um balão de ar quente , essa diferença será obtida aquecendo o ar do envelope. Na verdade, o ar quente tem uma densidade menor do que o ar frio: isso é formalizado pela equação de estado dos gases ideais . Supondo que a quantidade de ar no balão não varie, o resultado é que o volume ficará maior com a temperatura. Conforme o volume aumenta, a força de Arquimedes também aumenta. Como o peso não varia, conseguimos obter: Π A > P
Foguete decolando
Um foguete decola graças ao impulso de seus reatores. Ao contrário de um avião, eles são direcionados diretamente ao solo. O impulso que eles produzem é, portanto, diretamente direcionado para cima.
Notas e referências
Veja também
Aeronave de decolagem e pouso vertical