MÓDULO 2 AERONAVES E COMPRIMENTO DE …

1 M DULO 2 AERONAVES E COMPRIMENTO DE PISTAS Cl udio Jorge Pinto Alves (vers o: 19/06/2018) 1. INTRODU O As AERONAVES desempenham um papel de grande import ncia no cen rio aeroportu rio. O conhecimento de suas caracter sticas, suas exig ncias e suas tend ncias s o fundamentais no desenvolvimento de um projeto ou mesmo no planejamento de um aeroporto. A variedade de AERONAVES que comp em a frota comercial pode ser vislumbrada atrav s das Tabelas 1 e 2 que resumem algumas das principais caracter sticas: tamanho (m), peso (ton), capacidade, COMPRIMENTO b sico de pista (m) etc. Os valores foram obtidos dos s tios das construtoras e servem apenas como refer ncia. Os n meros se referem a algumas das varia es dos modelos, por exemplo: A300-600, A330-300, A340-300, A380-800, B737-300, B757-200, B767-300, B777-200, B747-300, E145XR e E190-200.

2 Tabela 1 - Caracter sticas de algumas AERONAVES de transporte ANV Env Com Bas Bit Mot Pax A319 34 34 11 8 2 124 A320 34 38 13 8 2 150 A300 45 54 19 10 2 266 A330 60 64 26 11 2 335 A340 60 64 26 11 4 335 A380 80 73 30 14 4 555 B737 29 34 12 5 2 141 B757 38 47 18 7 2 186 B767 48 55 23 9 2 261 B777 61 64 26 11 2 340 B747 60 70 26 11 4 496 E145 20 30 14 4 2 50 E170 25 30 11 5 2 78 E190 28 39 14 5 2 106 Tabela 2 - Caracter sticas de algumas AERONAVES de transporte (cont.) ANV PMD PMA POV PZC CBP A319 64 61 40 57 - A320 74 65 41 61 A300 165 138 90 130 A330 230 185 122 173 - A340 275 190 129 178 A380 560 386 277 361 - B737 57 52 32 48 B757 100 90 57 57 B767 172 136 88 126 B777 243 202 136 191 B747 352 260 174 243 E145 22 19 12 18 - E170 36 32 19 28 E190 48 44 26 39 A envergadura (Env) e o COMPRIMENTO (Com) da aeronave governam a geometria do Lado a reo do aeroporto.

3 A base (Bas), dist ncia entre o trem de nariz e o eixo dos trens principais, e a bitola (Bit), dist ncia entre os trens principais, imp em dimens es transversais nas pistas e seus cruzamentos e curvaturas. Os pesos (PMD - Peso M ximo de Decolagem, PMA - Peso M ximo de Aterrissagem, POV - Peso Operacional Vazio, PZC - Peso Zero Combust vel), o empuxo gerado pelos motores (Mot) e a carga-paga, que pode ser expressa em termos de n mero de passageiros (Pax) definem as condi es requeridas de opera o para quantifica o do COMPRIMENTO b sico de pista (CBP). Na Tabela 2 o CBP est quantificado para as condi es de refer ncia, isto , vento nulo, sem declividade de pista, ao n vel de mar e na temperatura padr o (com PMD). Outras caracter sticas podem assumir papel extremamente relevante. Por exemplo: as caracter sticas do trem de pouso que faz a distribui o/interface do peso da aeronave com o solo atrav s das reas de contato dos pneus.

4 Algumas AERONAVES , mesmo que mais pesadas, acarretam, em fun o da configura o dos trens de pouso, uma necessidade de suporte de pavimento menor do que outras AERONAVES mais leves. A Figura 1 mostra algumas das dimens es mais relevantes de uma aeronave. 2. COMPATIBILIDADE ENTRE AERONAVES E AEROPORTOS A compatibilidade entre AERONAVES e aeroportos deve ser clara para todos que atuam no planejamento, projeto e opera o de aeroportos, como tamb m para aqueles que projetam e operam as AERONAVES . A falta dessa compatibilidade prejudica a atividade do transporte a reo, possivelmente com redu o nos n veis de seguran a das opera es e na capacidade das instala es. Uma correla o de depend ncia (preliminar) entre caracter stica f sica do aeroporto e as das AERONAVES pode ser estabelecida como: COMPRIMENTO de pista --- pot ncia/peso e projeto da asa Largura de pista --- bitola e envergadura Fillets (sobrelargura) --- base e bitola Acostamento --- posi o da turbina mais externa Separa es --- envergadura e COMPRIMENTO da aeronave Gradiente de pista --- trem de pouso e velocidade da aeronave Pavimento --- peso e trem de pouso Gates (posi es de parada no p tio) --- envergadura Pontes de embarque --- altura de porta Balizamento (sinaliza o)--- posi o do piloto e altura da cabine Hidrantes de combust vel --- posi o do ponto de alimenta o na aeronave Ve culos de combate a inc ndios --- COMPRIMENTO e largura da fuselagem 3.

5 TEND NCIAS Para o planejador ou o projetista de aeroportos fundamental conhecer as tend ncias de tamanho, velocidade, requisitos de pista e outras caracter sticas das AERONAVES que influenciam as necessidades a serem implementadas em um aeroporto. Historicamente pode ser mostrado que a evolu o de diversos quesitos operacionais se deu numa intensidade muito forte nos prim rdios da avia o (inf ncia e adolesc ncia). Desde a d cada de setenta (maturidade) os progressos tecnol gicos passaram a propiciar melhores condi es operacionais, exigindo poucos investimentos na geometria da infraestrutura. O foco da ind stria aeron utica foi no desenvolvimento de AERONAVES mais econ micas, menos poluentes e mais seguras. Novos materiais, mais leves e mais resistentes, novos motores e uma avi nica mais compacta e sofisticada vieram contribuir nos avan os do setor aeron utico.

6 Somente na d cada de noventa voltaram a ser cogitadas AERONAVES de maior porte para atender demandas entre centros com alta densidade. Os NLA (New Large Aircraft) foram estudados, assim como AERONAVES para v o suborbital ligando centros distantes e mesmo AERONAVES supers nicas de uma nova gera o. Ciclicamente ind strias, associadas em cons rcios, trazem informa es sobre estudos em andamento ou paraliza o de trabalhos por n o considerarem que os mercados e a infraestrutura suportariam novos patamares de requisitos. Os grandes aeroportos em sua maioria j se encontram limitados fisicamente. Paris (CDG), T quio (Narita) e alguns projetos na sia em s tios off-shore ainda d o margem a crescimentos substanciais de suas reas operacionais, mas certamente os custos s o bem elevados. Ainda assim, v rios grandes aeroportos se adequaram para atendimento aos A380.

7 No Brasil: Guarulhos, desde 2017, tem recebido regularmente voos da Emirates com essa aeronave. Figura 1 Dimens es de uma Aeronave E190 4. CARACTER STICAS DE AERONAVES As caracter sticas das AERONAVES de transporte influem direta ou indiretamente no planejamento, projeto ou opera o de aeroportos. Relacionam-se algumas: MOTORES Os motores a jato das AERONAVES de transporte podem ser classificados em dois grupos b sicos: turbojato e turbofan. O turbojato consiste do compressor, c mara de combust o e turbina na parte posterior do motor. O turbofan essencialmente um turbojato ao qual foi acrescentado um disco de l minas (h lices) de grande di metro, usualmente frente do compressor. Esse disco de l minas denominado de fan (ventilador). Nesses casos existe uma raz o entre a massa de ar que passa atrav s do ventilador e a massa de ar que passa atrav s do centro do motor, ou da turbina, propriamente dita.

8 Essa grandeza tem o nome de bypass. Essa raz o de bypass era em geral da ordem de 1,1 a 1,4 para os motores das AERONAVES de fuselagem estreita e da ordem de 6,0 para os motores das AERONAVES de fuselagem larga (wide-bodies). Os motores que apresentam uma grande raz o de bypass derivam, em geral, cerca de 60 a 70 porcento de seu empuxo do pr prio fan, reduzindo o consumo espec fico de combust vel. AERONAVES mais modernas (largas ou estreitas) t m adotado esse tipo de turbina. DESEMPENHO Neste contexto a palavra de ordem economia. A busca por motores de melhor rendimento incessante. A grandeza utilizada para medir o consumo espec fico de combust vel. Expressa-se em unidades de massa de combust vel consumida por unidade de tempo e por unidade de empuxo do motor. Isso fun o do peso da aeronave, altitude e velocidade de voo.

9 Novas tecnologias est o sendo desenvolvidas para reduzir ainda mais o consumo espec fico de combust vel. CUSTO DE OPERA O Os custos de opera o de AERONAVES t m historicamente crescido, malgrado os esfor os da ind stria, devido ao aumento do custo do combust vel. A composi o do custo operacional de uma aeronave fator decisivo na an lise de sua adequa o ao atendimento de determinado tipo de mercado. As caracter sticas de opera o e desempenho da aeronave as tornam apropriadas ou n o a mercados espec ficos. RU DO A principal fonte de ru do em uma aeronave s o os motores. Esse ru do produzido basicamente pelas partes m veis (o fan, o compressor e a turbina) e pelo jato, respons vel pela mistura abrupta do ar quente (que sai do motor em alta velocidade) com o ar frio ambiente.

10 A fonte dominante durante a decolagem o ru do do jato de ar e durante a aproxima o para o pouso o ru do produzido pelas partes m veis. RAIO DE GIRO Para o estudo dos movimentos realizados no solo pelas AERONAVES , o raio de giro fundamental. Essa geometria definida pelo percurso de seus pontos extremos, tais como: ponta de asa, nariz e cauda. Determina-se a trajet ria dos trens de pouso indicando assim a superf cie que deve dispor de um suporte adequado movimenta o da aeronave. Quanto maior o raio de giro, maiores dimens es s o exigidas para garantia da seguran a operacional, gerando maiores reas para as manobras. O raio de giro fun o do ngulo de giro imposto ao trem de nariz. O valor m ximo oscila entre 60 a 80 . O centro de giro definido pela intersec o da perpendicular as rodas do trem de pouso do nariz (girado de um determinado ngulo) com o prolongamento do eixo dos trens de pouso principais.