Na aerodinâmica, o fator de carga é a razão entre a carga máxima que uma aeronave pode sustentar e o peso bruto da aeronave. O fator de carga é medido em GS (aceleração da gravidade), uma unidade de força igual à força exercida pela gravidade em um corpo em repouso e indica a força a que um corpo é submetido quando ele é acelerado. Qualquer força aplicada a uma aeronave para desviar seu vôo de uma linha reta produz uma tensão em sua estrutura, e a quantidade dessa força é o fator de carga. Embora um curso de aerodinâmica não seja um pré-requisito para a obtenção de uma licença de piloto, o piloto competente deve ter uma sólida compreensão das forças que atuam na aeronave, do uso vantajoso dessas forças e das limitações operacionais da aeronave.

Por exemplo, um fator de carga de 3 significa que a carga total na estrutura de uma aeronave é três vezes o seu peso bruto. Como os fatores de carga são expressos em termos de GS, um fator de carga de 3 pode ser mencionado como 3 Gs ou um fator de carga de 4 como 4 Gs.

Se uma aeronave for puxada para cima de um mergulho, submetendo o piloto a 3 Gs, ele será pressionado para o assento com uma força igual a três vezes seu peso. Como as aeronaves modernas operam em velocidades significativamente mais altas do que as aeronaves mais antigas, aumentando a magnitude do fator de carga, esse efeito se tornou uma consideração primária no design da estrutura de todas as aeronaves.

Com o projeto estrutural de aeronaves planejada para suportar apenas uma certa quantidade de sobrecarga, o conhecimento dos fatores de carga tornou-se essencial para todos os pilotos. Os fatores de carga são importantes por dois motivos: é possível que um piloto imponha uma sobrecarga perigosa nas estruturas das aeronaves. Um fator de carga aumentado aumenta a velocidade de estolagem e torna as paradas possíveis em velocidades de voo aparentemente seguras.

4.9.1 Fatores de carga no projeto de aeronaves #

A resposta à pergunta “Quão forte deve ser uma aeronave?” é determinado em grande parte pelo uso a que a aeronave está submetida. Este é um problema difícil porque as cargas máximas possíveis são muito altas para serem usadas em um design eficiente. É verdade que qualquer piloto pode fazer um pouso muito difícil ou um puxão extremamente afiado de um mergulho, o que resultaria em cargas anormais. No entanto, essas cargas extremamente anormais devem ser descartadas se as aeronaves forem construídas que decolam rapidamente, pousam lentamente e carregam cargas úteis.

O problema dos fatores de carga no projeto da aeronave torna-se como determinar os fatores de carga mais altos que podem ser esperados em operação normal em várias situações operacionais. Esses fatores de carga são chamados de “fatores de carga limite”. Por razões de segurança, é necessário que a aeronave seja projetada para resistir a esses fatores de carga sem nenhum dano estrutural. Embora o Código de Regulamentos Federais (CFR) exija que a estrutura da aeronave seja capaz de suportar uma vez e meia esses fatores de carga sem falhas, é aceito que partes da aeronave podem dobrar ou torcer sob essas cargas e que alguns danos estruturais podem ocorrer.

Este fator de limite de carga 1,5 é chamado de “fator de segurança” e fornece, até certo ponto, cargas superiores às esperadas em operação normal e razoável. Essa reserva de força não é algo que os pilotos devem abusar intencionalmente; Em vez disso, ele está presente para proteção ao encontrar condições inesperadas.

As considerações acima se aplicam a todas as condições de carregamento, sejam elas devido a rajadas, manobras ou pousos. Os requisitos do fator de carga da rajada agora em vigor são substancialmente os mesmos que existem há anos. Centenas de milhares de horas operacionais provaram que eles são adequados para a segurança. Como o piloto tem pouco controle sobre os fatores de carga de rajada (exceto para reduzir a velocidade da aeronave quando o ar áspero é encontrado), os requisitos de carregamento de rajada são substancialmente os mesmos para a maioria das aeronaves do tipo aviação geral, independentemente de seu uso operacional. Geralmente, os fatores de carga da rajada controlam o design das aeronaves que se destinam ao uso estritamente não acrobático.

Existe uma situação totalmente diferente no projeto de aeronaves com fatores de carga de manobra. É necessário discutir este assunto separadamente em relação a: (1) aeronaves projetadas de acordo com o sistema de categorias (ou seja, normal, utilidade, acrobática); e (2) projetos mais antigos construídos de acordo com os requisitos que não previam as categorias operacionais.

As aeronaves projetadas sob o sistema de categorias são prontamente identificadas por uma placa na cabine de comando, que indica a categoria operacional (ou categorias) na qual a aeronave é certificada. Os fatores de carga segura máxima (fatores de carga limite) especificados para aeronaves nas várias categorias são: Fator de carga limite de categoria Normal 3,8 a –1,52, Utilidade (Acrobacias leves, incluindo spins) 4,4 a –1,76, Acrobatic 6,0 a –3,00. Para aeronaves com peso bruto de mais de 4.000 libras, o fator de carga limite é reduzido. Para as cargas limite fornecidas acima, um fator de segurança de 50% é adicionado.

Há uma graduação ascendente no fator de carga com o aumento da gravidade das manobras. O sistema de categorias prevê a utilidade máxima de uma aeronave. Se a operação normal sozinha for pretendida, o fator de carga necessário (e consequentemente o peso da aeronave) é menor do que se a aeronave for empregada em treinamentos ou manobras acrobáticas, pois resulta em maiores cargas de manobra.

As aeronaves que não possuem o cartaz de categoria são projetos construídos sob requisitos de engenharia anteriores, nos quais nenhuma restrição operacional foi dada especificamente aos pilotos. Para aeronaves desse tipo (até pesos de cerca de 4.000 libras), a resistência necessária é comparável às aeronaves da categoria de serviços públicos atuais, e os mesmos tipos de operação são permitidos. Para aeronaves desse tipo acima de 4.000 libras, os fatores de carga diminuem com o peso. Essas aeronaves devem ser consideradas comparáveis às aeronaves de categoria normal projetadas sob o sistema de categoria, e devem ser operadas de acordo.

4.9.2 Fatores de carga em curvas íngremes #

Em uma altitude constante, volta coordenada em qualquer aeronave, o fator de carga é o resultado de duas forças: força centrífuga e gravidade. [Figura 4-44] Para qualquer ângulo de banco, a podridão varia com a velocidade do ar – quanto maior a velocidade, mais lenta a podridão. Isso compensa a força centrífuga adicionada, permitindo que o fator de carga permaneça o mesmo.

A Figura 4-45 revela um fato importante sobre as curvas – o fator de carga aumenta a uma taxa fantástica depois que um banco atinge 45° ou 50°. O fator de carga para qualquer aeronave em um banco de 60° é de 2 Gs. O fator de carga em um banco de 80° é de 5,76 Gs. A asa deve produzir sustentação igual a esses fatores de carga se a altitude for mantida.

Deve-se notar a rapidez com que a linha denotando o fator de carga sobe à medida que se aproxima da linha de banco de 90°, que nunca atinge porque uma curva de altitude constante de 90° não é matematicamente possível. Uma aeronave pode ser colocada em 90°, mas não em uma curva coordenada. Uma aeronave que pode ser mantida em uma curva inclinada de 90° é capaz de um vôo direto com facas. Em pouco mais de 80°, o fator de carga excede o limite de 6 Gs, o fator de carga limite de uma aeronave acrobática.

Para uma curva de altitude constante e coordenada, o banco máximo aproximado para as aeronaves médias de aviação geral é de 60°. Este banco e sua conseqüência de energia necessária resultante atingem o limite desse tipo de aeronave. Um banco adicional de 10° aumenta o fator de carga em aproximadamente 1 g, aproximando-o do ponto de rendimento estabelecido para essas aeronaves. [Figura 4-46]

4.9.3 Fatores de carga e velocidades de travamento #

Qualquer aeronave, dentro dos limites de sua estrutura, pode ficar parada em qualquer velocidade do ar. Quando um AOA suficientemente alto é imposto, o fluxo suave de ar sobre um aerofólio se rompe e se separa, produzindo uma mudança abrupta das características do vôo e uma perda repentina de sustentação, o que resulta em uma parada.

Um estudo desse efeito revelou que a velocidade de travamento da aeronave aumenta em proporção à raiz quadrada do fator de carga. Isso significa que uma aeronave com uma velocidade normal de travamento não acelerada de 50 nós pode ser parada a 100 nós induzindo um fator de carga de 4 Gs. Se fosse possível para esta aeronave suportar um fator de carga de nove, ela poderia ficar parada a uma velocidade de 150 nós. Um piloto deve estar ciente:

• do perigo de paralisar inadvertidamente a aeronave, aumentando o fator de carga, como em uma curva ou espiral íngreme;
• Ao parar intencionalmente uma aeronave acima de sua velocidade de manobra de projeto, um tremendo fator de carga é imposto.

As Figuras 4-45 e 4-46 mostram que o banco de uma aeronave maior que 72° em uma curva íngreme produz um fator de carga de 3, e a velocidade de travamento aumenta significativamente. Se essa curva for feita em uma aeronave com uma velocidade normal de estolagem não acelerada de 45 nós, a velocidade do ar deve ser mantida superior a 75 nós para evitar induzir uma parada. Um efeito semelhante é experimentado em um pull up rápido, ou em qualquer manobra que produza fatores de carga acima de 1 G. Essa perda repentina e inesperada de controle, particularmente em uma curva íngreme ou aplicação abrupta do controle do elevador traseiro perto do solo, causou muitos acidentes.

Uma vez que o fator de carga é quadrado à medida que a velocidade de estolagem dobra, cargas tremendas podem ser impostas às estruturas, paralisando uma aeronave em velocidades relativamente altas.

A velocidade máxima com que uma aeronave pode ser paralisada com segurança agora é determinada para todos os novos projetos. Essa velocidade é chamada de “velocidade de manobra de projeto” (VA) e deve ser inserida no manual de voo do avião aprovado pela FAA/Manual de operação do piloto (AFM/POH) de todas as aeronaves recém-projetadas. Para aeronaves de aviação geral mais antigas, essa velocidade é de aproximadamente 1,7 vezes a velocidade normal de estolagem. Assim, uma aeronave mais antiga que normalmente para 60 nós nunca deve ser parada acima de 102 nós (60 nós x 1,7 = 102 nós). Uma aeronave com uma velocidade normal de estol de 60 nós parada a 102 nós sofre um fator de carga igual ao quadrado do aumento de velocidade, ou 2,89 Gs (1,7 x 1,7 = 2,89 gs). (As figuras acima são aproximações a serem consideradas como um guia e não são as respostas exatas para qualquer conjunto de problemas. A velocidade de manobra do projeto deve ser determinada pelas limitações operacionais da aeronave fornecidas pelo fabricante.)

Como a alavancagem no sistema de controle varia com as diferentes aeronaves (alguns tipos empregam superfícies de controle “equilibradas”, enquanto outros não), a pressão exercida pelo piloto sobre os controles não pode ser aceita como um índice dos fatores de carga produzidos em diferentes aeronaves. Na maioria dos casos, os fatores de carga podem ser julgados pelo piloto experiente pela sensação de pressão do assento. Os fatores de carga também podem ser medidos por um instrumento chamado “acelerômetro”, mas esse instrumento não é comum em aeronaves de treinamento em aviação geral. O desenvolvimento da capacidade de julgar os fatores de carga pela sensação de seu efeito sobre o corpo é importante. O conhecimento desses princípios é essencial para o desenvolvimento da capacidade de estimar fatores de carga.

Um conhecimento profundo dos fatores de carga induzidos por vários graus de banco e o VA auxilia na prevenção de dois dos tipos mais graves de acidentes: barracas de curvas íngremes ou manobras excessivas perto do solo; Falhas estruturais durante acrobacias ou outras manobras violentas resultantes da perda de controle.

4.9.4 Fatores de carga e manobras de voo #

Fatores críticos de carga se aplicam a todas as manobras de vôo, exceto vôos diretos não acelerados, onde um fator de carga de 1 g está sempre presente. Certas manobras consideradas nesta seção envolvem fatores de carga relativamente altos.

4.9.5 voltas #

Fatores de carga aumentados são uma característica de todas as curvas inclinadas. Conforme observado na seção sobre fatores de carga em curvas íngremes, os fatores de carga tornam-se significativos tanto para o desempenho quanto para a carga na estrutura da asa à medida que o banco aumenta para além de aproximadamente 45°.

O fator de rendimento do plano de luz médio é alcançado em um banco de aproximadamente 70° a 75°, e a velocidade de travamento é aumentada em aproximadamente metade em um banco de aproximadamente 70°.

4.9.6 Barracas #

A barraca normal inserida em um voo direto e em nível, ou uma subida reta não acelerada, não produz fatores de carga adicionais além do 1 g de vôo direto e nivelado. À medida que a parada ocorre, no entanto, esse fator de carga pode ser reduzido em direção a zero, o fator no qual nada parece ter peso. O piloto experimenta uma sensação de “flutuar livremente no espaço”. Se a recuperação for efetuada por um encaixe do controle do elevador, podem ser produzidos fatores de carga negativos (ou aqueles que impõem uma carga baixa nas asas e levantar o piloto do assento).

Durante a recuperação após a recuperação da estol, às vezes são induzidos fatores de carga significativos. Estes podem ser aumentados inadvertidamente durante o mergulho excessivo (e, consequentemente, alta velocidade no ar) e pull-ups abruptos para o vôo nivelado. Um geralmente leva ao outro, aumentando assim o fator de carga. Pull-ups abruptos em altas velocidades de mergulho podem impor cargas críticas nas estruturas das aeronaves e podem produzir paradas recorrentes ou secundárias, aumentando o AOA para o de parada.

Como generalização, uma recuperação de uma baia feita ao mergulhar apenas para cruzar ou projetar a velocidade do ar, com uma tração gradual assim que a velocidade do ar estiver acima da parada, pode ser efetuada com um fator de carga não superior a 2 ou 2,5 Gs. Um fator de carga mais alto nunca deve ser necessário, a menos que a recuperação tenha sido efetuada com o nariz da aeronave próximo ou além da atitude vertical, ou em altitudes extremamente baixas para evitar mergulhar no solo.

4.9.7 rodadas #

Um spin estabilizado não é diferente de um stall em qualquer outro elemento que não seja a rotação e as mesmas considerações do fator de carga se aplicam à recuperação de spin que se aplicam à recuperação de estol. Como as recuperações de spin geralmente são efetuadas com o nariz muito mais baixo do que o comum em recuperações de estol, espera-se uma velocidade maior e consequentemente de fatores de carga mais altos. O fator de carga em uma recuperação adequada do spin geralmente é de cerca de 2,5 Gs.

O fator de carga durante um giro varia de acordo com as características de rotação de cada aeronave, mas geralmente está um pouco acima de 1 g de vôo nivelado. Existem duas razões para isso: a velocidade no ar em uma rotação é muito baixa, geralmente dentro de 2 nós das velocidades de estolagem não aceleradas. A aeronave gira em vez de curvas, enquanto está em um giro.

4.9.8 Barracas de alta velocidade #

O plano de luz médio não é construído para suportar a aplicação repetida de fatores de carga comuns a paradas de alta velocidade. O fator de carga necessário para essas manobras produz uma tensão nas asas e na estrutura da cauda, o que não deixa uma margem razoável de segurança na maioria das aeronaves leves.

A única maneira pela qual essa parada pode ser induzida a uma velocidade acima do normal, envolve a imposição de um fator de carga adicional, que pode ser obtido por uma forte força no controle do elevador. Uma velocidade de 1,7 vezes a velocidade de estol (cerca de 102 nós em uma aeronave leve com uma velocidade de 60 nós) produz um fator de carga de 3 Gs. Apenas uma margem muito estreita de erro pode ser permitida para acrobacias em aeronaves leves. Para ilustrar a rapidez com que o fator de carga aumenta com a velocidade do ar, uma parada de alta velocidade a 112 nós na mesma aeronave produziria um fator de carga de 4 Gs.

4.9.9 Chandelles e Lazy Eights #

A Chandelle é uma curva de escalada de desempenho máximo, começando em um vôo aproximadamente reto e nivelado, e terminando na conclusão de um turno preciso de 180° em uma atitude de asas, na altura do nariz na velocidade mínima controlável. Nesta manobra de vôo, a aeronave está em uma curva de subida íngreme e quase para para ganhar altitude enquanto muda de direção. Um preguiçoso deriva seu nome da maneira pela qual o eixo longitudinal estendido da aeronave é feito para traçar um padrão de vôo na forma de uma figura “8” deitada de lado. Seria difícil fazer uma afirmação definitiva sobre os fatores de carga nessas manobras, pois ambas envolvem mergulhos suaves e rasos e pull ups. Os fatores de carga incorridos dependem diretamente da velocidade dos mergulhos e da brusquidão dos pull ups durante essas manobras.

Geralmente, quanto melhor a manobra é realizada, menos extremo o fator de carga é induzido. Um Chandelle ou Lazy Eight em que o pull-up produz um fator de carga maior que 2 Gs não resultará em um ganho tão grande de altitude e, em aeronaves de baixa potência, pode resultar em uma perda líquida de altitude.

O pull up mais suave possível, com um fator de carga moderado, oferece o maior ganho de altitude em um canal e resulta em um melhor desempenho geral em Chandelles e Lazy Eights. A velocidade de entrada recomendada para essas manobras geralmente está próxima da velocidade de manobra de projeto do fabricante, o que permite o desenvolvimento máximo de fatores de carga sem exceder os limites de carga.

4.9.10 Ar áspero #

Todas as aeronaves certificados padrão são projetadas para suportar cargas impostas por rajadas de intensidade considerável. Os fatores de carga da rajada aumentam com o aumento da velocidade do ar, e a resistência usada para fins de design geralmente corresponde à velocidade de vôo mais alta. Em ar extremamente agitado, como em tempestades ou condições frontais, é aconselhável reduzir a velocidade para a velocidade de manobra do projeto. Independentemente da velocidade mantida, pode haver rajadas que podem produzir cargas que excedam os limites de carga.

Cada aeronave específica é projetada com uma carga G específica que pode ser imposta à aeronave sem causar danos estruturais. Existem dois tipos de fatores de carga considerados no projeto da aeronave, carga limite e carga final. A carga limite é uma força aplicada a uma aeronave que causa uma flexão da estrutura da aeronave que não retorna à forma original. A carga final é o fator de carga aplicado à aeronave além da carga limite e, nesse ponto, o material da aeronave experimenta uma falha estrutural (quebra). Os fatores de carga inferiores à carga limite podem ser sustentados sem comprometer a integridade da estrutura da aeronave.

Velocidades de até, mas não excedendo a velocidade de manobra, permitem que uma aeronave pare antes de experimentar um aumento no fator de carga que excederia a carga limite da aeronave.

A maioria dos AFM/POH agora inclui informações turbulentas de penetração de ar, que ajudam os pilotos de hoje a voar com segurança, capazes de uma ampla gama de velocidades e altitudes. É importante que o piloto lembre-se de que as velocidades máximas de mergulho “nunca exceda” são determinadas apenas para o ar liso. Mergulhos de alta velocidade ou acrobacias envolvendo velocidade acima da velocidade de manobra conhecida nunca devem ser praticadas em ar áspero ou turbulento.

4.9.11 Diagrama VG #

A força de operação do vôo de uma aeronave é apresentada em um gráfico cuja escala vertical é baseada no fator de carga. [Figura 4-47] O diagrama é chamado de diagrama VG – velocidade versus carga G ou fator de carga. Cada aeronave possui seu próprio diagrama VG, válido em um determinado peso e altitude.

As linhas de capacidade máxima de elevação (linhas curvas) são os primeiros itens importantes no diagrama VG. A aeronave na Figura 4-47 é capaz de desenvolver no máximo +1 g a 62 mph, a velocidade de parada do nível da asa da aeronave. Como o fator de carga máxima varia com o quadrado da velocidade do ar, a capacidade máxima de elevação positiva desta aeronave é de 2 g a 92 mph, 3 g a 112 mph, 4,4 g a 137 mph e assim por diante. Qualquer fator de carga acima desta linha não está disponível aerodinamicamente (ou seja, a aeronave não pode voar acima da linha de capacidade máxima de elevação porque está parada). A mesma situação existe para o vôo de elevação negativo, com a exceção de que a velocidade necessária para produzir um determinado fator de carga negativo é maior do que para produzir o mesmo fator de carga positivo.

Se a aeronave voar com um fator de carga positivo maior que o fator de carga limite positivo de 4,4, é possível danos estruturais. Quando a aeronave é operada nesta região, pode ocorrer uma deformação permanente censurável da estrutura primária e uma alta taxa de danos causados por fadiga. A operação acima do fator de carga limite deve ser evitada em operação normal.

Existem dois outros pontos de importância no diagrama VG. Um ponto é a interseção do fator de carga de limite positivo e a linha de capacidade máxima de sustentação positiva. A velocidade do ar neste ponto é a velocidade mínima na qual a carga limite pode ser desenvolvida aerodinamicamente. Qualquer velocidade maior do que isso fornece uma capacidade de elevação positiva suficiente para danificar a aeronave; Por outro lado, qualquer velocidade menor do que isso não fornece capacidade de sustentação positiva suficiente para causar danos causados por cargas de vôo excessivas. O termo usual dado a essa velocidade é “velocidade de manobra”, uma vez que a consideração do subsônico

A aerodinâmica prediz um raio de giro mínimo utilizável ou uma capacidade de manobra para ocorrer nessa condição. A velocidade de manobra é um ponto de referência valioso, pois uma aeronave operando abaixo desse ponto não pode produzir uma carga de vôo positiva prejudicial. Qualquer combinação de manobra e rajada não pode causar danos devido ao excesso de carga aérea quando a aeronave está abaixo da velocidade de manobra.

O outro ponto de importância no diagrama VG é a interseção do fator de carga limite negativo e da linha de capacidade máxima de sustentação negativa. Qualquer velocidade superior a este fornece uma capacidade de sustentação negativa suficiente para danificar a aeronave; Qualquer velocidade menor do que isso não fornece capacidade de sustentação negativa suficiente para danificar a aeronave devido a cargas de vôo excessivas.

A velocidade limite do ar (ou velocidade da linha vermelha) é um ponto de referência de projeto para a aeronave – esta aeronave está limitada a 225 mph. Se o vôo for tentado além da velocidade limite do ar, danos estruturais ou falhas estruturais podem resultar de uma variedade de fenômenos.

A aeronave em vôo está limitada a um regime de velocidades no ar e GS que não excedem a velocidade limite (ou redline), não excedem o fator de carga limite e não podem exceder a capacidade máxima de sustentação. A aeronave deve ser operada dentro deste “envelope” para evitar danos estruturais e garantir que o levantamento de serviço previsto da aeronave seja obtido. O piloto deve apreciar o diagrama VG como descrevendo a combinação permitida de velocidade no ar e fatores de carga para uma operação segura. Qualquer manobra, rajada ou rajada de manobra fora do envelope estrutural pode causar danos estruturais e reduzir efetivamente a vida útil da aeronave.

4.9.12 Taxa de turno #

A taxa de giro (podridão) é o número de graus (expressos em graus por segundo) de mudança de rumo que uma aeronave faz. A podridão pode ser determinada tomando a constante de 1.091, multiplicando-a pela tangente de qualquer ângulo de margem e dividindo esse produto por uma determinada velocidade no ar em nós, conforme ilustrado na Figura 4-48. Se a velocidade do ar for aumentada e a podridão desejada seja constante, o ângulo de banco deve ser aumentado, caso contrário, a podridão diminui. Da mesma forma, se a velocidade do ar for mantida constante, a podridão de uma aeronave aumenta se o ângulo do banco for aumentado. A fórmula nas Figuras 4-48 a 4-50 descreve a relação entre o ângulo do banco e a velocidade do ar, pois afetam a podridão.

Nota: toda velocidade do ar discutida nesta seção é a velocidade do ar True (TAS).

A velocidade do ar afeta significativamente a podridão de uma aeronave. Se a velocidade do ar for aumentada, a podridão será reduzida se usar o mesmo ângulo de banco usado na velocidade mais baixa. Portanto, se a velocidade do ar for aumentada, conforme ilustrado na Figura 4-49, pode-se inferir que o ângulo de banco deve ser aumentado para obter a mesma podridão alcançada na Figura 4-50.

O que isso significa em um lado praticável? Se uma determinada velocidade do ar e o ângulo do banco produzem uma podridão específica, podem ser feitas conclusões adicionais. Sabendo que a podridão é um determinado número de graus de mudança por segundo, o número de segundos necessários para viajar 360° (um círculo) pode ser determinado por uma divisão simples. Por exemplo, se se mover a 120 nós com um ângulo de 30°, a podridão é de 5,25° por segundo e leva 68,6 segundos (360° dividido por 5,25 = 68,6 segundos) para fazer um círculo completo. Da mesma forma, se voar a 240 nós TAS e usar um ângulo de banco de 30°, a podridão é de apenas 2,63° por segundo e leva cerca de 137 segundos para completar um círculo de 360°. Olhando para a fórmula, qualquer aumento na velocidade do ar é diretamente proporcional ao tempo que a aeronave demora para percorrer um arco.

Então, por que isso é importante entender? Uma vez que a podridão é entendida, um piloto pode determinar a distância necessária para fazer aquela curva específica que é explicada no raio de volta.

4.9.13 Raio de volta #

O raio de volta está diretamente ligado à podridão, que explica anteriormente, é uma função do ângulo do banco e da velocidade do ar. Se o ângulo da margem for mantido constante e a velocidade do ar for aumentada, o raio das curvas muda (aumenta). Uma velocidade mais alta faz com que a aeronave viaje por um arco mais longo devido a uma velocidade maior. Uma aeronave que viaja a 120 nós é capaz de girar um círculo de 360° em um raio mais apertado do que uma aeronave que viaja a 240 nós. Para compensar o aumento da velocidade no ar, o ângulo do banco precisaria ser aumentado.

O raio da curva (R) pode ser calculado usando uma fórmula simples. O raio de volta é igual à velocidade ao quadrado (v²) dividida por 11,26 vezes a tangente do ângulo de margem. R = V² / (11,26 x tangente de ângulo de margem).

Usando os exemplos fornecidos nas Figuras 4-48 a 4-50, o raio da curva para cada uma das duas velocidades pode ser calculado. Observe que, se a velocidade for duplicada, o raio será quadrado. [Figuras 4-51 e 4-52]

Outra maneira de determinar o raio da curva é a velocidade usando pés por segundo (fps), π (3,1415) e o podridão. Usando o exemplo da página 4-34 na coluna superior direita, foi determinado que uma aeronave com uma podridão de 5,25 graus por segundo exigia 68,6 segundos para fazer um círculo completo. A velocidade de uma aeronave (em nós) pode ser convertida em FPS, multiplicando-a por uma constante de 1,69. Portanto, uma aeronave que viaja a 120 nós (TAS) viaja a 202,8 fps. Conhecer a velocidade em FPS (202,8) multiplicado pelo tempo que uma aeronave leva para completar um círculo (68,6 segundos) pode determinar o tamanho do círculo; 202,8 vezes 68,6 é igual a 13.912 pés. Dividir por π produz um diâmetro de 4.428 pés, que quando dividido por 2 é igual a um raio de 2.214 pés [Figura 4-53], um pé dentro daquele determinado pelo uso da fórmula na Figura 4-51.

Na Figura 4-54, o piloto entra em um desfiladeiro e decide girar 180° para sair. O piloto usa um ângulo de banco de 30° por sua vez.