Pilotando um avião

Este artigo é um rascunho relativo à aeronáutica .

Você pode compartilhar seu conhecimento, melhorando-o ( como? ) De acordo com as recomendações dos projetos correspondentes .

O piloto de uma aeronave deve controlar sua trajetória para seguir o curso , a altitude e a velocidade desejada, garantindo ao mesmo tempo permanecer dentro do envelope de vôo por razões de segurança .

O piloto do avião (e mais geralmente de um dispositivo de vôo para asa fixa) tem, na cabine de pilotagem, controles de vôo que atuam sobre o leme e a potência do motor.

Função

O piloto monitora o rumo, altitude e velocidade usando instrumentos de bordo .

O avião está sujeito a perturbações devido, entre outras coisas, à turbulência da atmosfera que o rodeia. A estabilidade estática (imposta pelas regras de certificação ), ou seja, retorna à sua posição original após sofrer uma pequena perturbação. No entanto, o piloto deve intervir para voltar ao equilíbrio. Ele pode ser auxiliado nesta tarefa por um piloto automático .

Ele deve tomar cuidado para ter uma margem de segurança acima da velocidade de estol (dependendo do peso do avião e do fator de carga durante as evoluções) e não exceder a velocidade máxima de operação definida pelo fabricante.

A altitude utilizável é limitada pela potência do motor ou sustentação . Para um determinado tipo de avião, esse limite aumenta quando sua massa diminui.

Ação nas superfícies de controle em vôo

Um avião pode ser representado no triedro de referência formado por:

eixo x: eixo longitudinal ou eixo do rolo (cor vermelha).
o eixo y: eixo transversal ou eixo de inclinação (cor azul).
eixo z: eixo de guinada (cor verde).

O piloto atua nas superfícies de controle para modificar a trajetória do avião no plano vertical (subida ou descida) ou no plano horizontal (em uma curva). Para ser equilibrado, o turno pode exigir ação em todos os três eixos.

Para obter um movimento de inclinação, o piloto aciona a alavanca de controle que controla o elevador. Ele está localizado o mais longe possível da asa, no estabilizador horizontal ou então em um plano de pato .
Para obter um movimento giratório, o piloto aciona lateralmente a alavanca de controle que controla os ailerons. Essas superfícies de controle geralmente estão localizadas o mais longe possível do eixo do rolo, portanto, próximo ao final das asas.
Para obter um movimento de guinada, o piloto aciona a barra do leme (pedais) que controla o leme com os pés.Ele está localizado o mais longe possível do eixo de guinada, no estabilizador vertical. Em vôo, a barra de leme é um controle secundário chamado de “simetria” que serve para equilibrar o fluxo de ar nas duas asas do avião e, portanto, para equilibrar a sustentação.

A maioria dos aviões tem um acoplamento guinada-rotação: você pode controlar um movimento de rotação com o leme de guinada (rotação induzida ). Por outro lado, uma rotação de rolo geralmente causa uma rotação de guinada na direção oposta à curva solicitada ( guinada reversa ).

Tabela de resumo

Eixos de aeronaves	Ângulo	Governa	Ordenado
Rolar	inclinar	Ailerons	Alça GD
Tom	Placa	Profundidade	Canal Av-Ar
Renda	Ângulo de guinada	Direção	Spreader

Ação nas superfícies de controle e nos freios de solo

Para direcionar a aeronave ao solo:

A gente usa o leme , controlando o leme, o ar impulsionado pela hélice então pressiona um dos lados da cauda da aeronave, ajudando-a a virar.
Muitas vezes, o leme também controla a rotação da roda dianteira da aeronave (aeronave com marcha triciclo) ou da roda traseira da aeronave (aeronave com marcha convencional), o que possibilita girar caso a hélice não sopre o suficiente.
Os freios (frenagem diferencial) são usados assimetricamente quando a roda dianteira não é controlada pelo leme (aviões canard em particular).
Você pode combinar as duas técnicas (quando possível), o que torna possível reduzir o raio da curva.

Em ventos laterais, elevar o aileron do lado de onde o vento está vindo (colocando a vara contra o vento ) evita que a pipa contra o vento se levante e facilita o taxiamento.

Para acelerar ou desacelerar, usamos o acelerador, que controla a rotação do motor. Ao fazer curvas com os freios, pode ser necessário aplicar o acelerador para manter a velocidade.

Para frear, o piloto pressiona o topo dos pedais do leme ou aciona um controle separado, dependendo da aeronave.

Instrumentos

Nas diferentes fases da pilotagem (decolagem, vôo nivelado, pouso), o piloto buscará manter um determinado número de parâmetros em um valor preciso. Para isso, ele utilizará os seguintes instrumentos:

O anemômetro (badin) Isso indica a velocidade do avião na massa de ar ao seu redor (não deve ser confundida com a velocidade de solo). É o instrumento fundamental do piloto. O estol está vinculado a ultrapassar o ângulo máximo de ataque do avião, porém, como não existe medidor de incidência na maioria dos aviões leves, nos referimos à velocidade de estol dada pelo instrumento (variável dependente da configuração do avião: sem flap ou com). Esta velocidade de estol é válida para vôo direto. O anemômetro determina a velocidade com base na diferença de pressão entre a entrada de ar dinâmica da aeronave ( tubo de Pitot ) e as entradas de ar estáticas. O altímetro É um medidor de pressão que indica a altitude do dispositivo com base nas entradas de ar estáticas do dispositivo. Esta altitude indicada é uma função de uma referência que o piloto determina ao definir uma pressão de referência (pressão ao nível do mar, QNH, ou pressão ao nível do solo do aeroporto, QFE). Conforme a temperatura local e a pressão atmosférica mudam, este instrumento deve ser recalibrado antes de cada vôo. O variômetro Indica a taxa de subida ou descida da aeronave (em pés por minuto). O instrumento também usa as entradas de ar estáticas para calcular a taxa de mudança na altitude. A bola e o indicador de mudança de direção A bola é o indicador da simetria do vôo. Para estar em vôo simétrico, damos o leme de acordo com a regra "o pé dirige a bola". O indicador de curva permite saber a velocidade de curva da aeronave, ou seja, a variação do rumo por unidade de tempo (a taxa 1 corresponde a um retorno em um minuto) O compasso É uma bússola . Isso é confiável em movimento retilíneo uniforme. Para evitar distúrbios magnéticos no cockpit, ele é colocado longe de outros instrumentos. O conservador de direção direcional ou giroscópico Ferramenta giroscópica cumprindo o papel de bússola nas fases de aceleração (curvas, modificações de trajetórias em geral). Devido à precessão dos giroscópios, o direcional deve ser recalibrado na bússola a cada quarto de hora. O horizonte artificial . Instrumento essencial no vôo cego, conhecido como vôo por instrumentos (IFR), permite conhecer a atitude e inclinação da aeronave. Tradicionalmente do tipo giroscópico, agora existem giroscópios eletrônicos sem partes móveis.

No vôo visual (VFR), o piloto deve fazer constantemente um circuito visual entre as informações externas e as fornecidas pelos instrumentos. Dependendo das diferentes fases do voo (descolagem, subida, nível, descida, aterragem), não controlamos os mesmos parâmetros.

Navegação

A modificação da trajetória, em particular no plano horizontal, permite seguir uma rota em relação ao solo. O processo de saber sua posição e dirigir o avião é chamado de navegação . Essas duas funções são distintas e possivelmente desempenhadas por dois tripulantes distintos: o piloto e o navegador .

Notas

aviões projetados para acrobacias têm menor estabilidade; os caças de última geração podem ter estabilidade negativa - ou seja, são aerodinamicamente instáveis, mas a estabilidade é controlada pelo computador de bordo.