Aerodinamica

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CAPÍTULO 1
ESTRUTURAS DE AERONAVES
preenda e avalie os estresses envolvidos, para
evitar mudança no desenho original através de
reparos inadequados.
Há 5 estresses maiores, aos quais todas
as aeronaves estão sujeitas (figura 1-1):

INTRODUÇÃO
A fuselagem de uma aeronave de asa
fixa é geralmente considerada como dividindo-se em 5 partes principais - fuselagem, asas,
estabilizadores,superfícies de controle e trem
de pouso. A fuselagem de helicóptero consiste
da célula, rotor principal e caixa de engrenagens de redução (gearbox), rotor de cauda (em
helicópteros com apenas um rotor principal) e
trem de pouso.
Os componentes da fuselagem são construídos de uma grande variedade de materiais e
são unidos através de rebites, parafusos e soldagem ou adesivos. Os componentes daaeronave dividem-se em vários membros estruturais
(reforçadores, longarinas, nervuras, paredes,
etc.). Os membros estruturais das aeronaves são
desenhados para suportar uma carga ou resistir
ao estresse. Um único membro da estrutura
pode ser submetido a uma combinação de estresses. Na maioria dos casos, os membros estruturais são projetados para suportar mais cargas nas extremidades do quesobre suas laterais; ou seja, são mais sujeitos a tensão e compressão que a flexão.
A resistência pode ser o requisito principal em certas estruturas, enquanto outras necessitam de qualidades totalmente diferentes.
Por exemplo, capotas, carenagens e partes semelhantes geralmente não precisam suportar os
e estresses impostos pelo vôo, ou as cargas de
pouso. Contudo, essas partes devem possuirqualidades, como um acabamento liso e formato aerodinâmico.

(A) Tensão
(B) Compressão
(C) Torção
(D) Cisalhamento
(E) Flexão

Figura 1-1 Os cinco estresses que atuam em
uma aeronave.
O termo estresse é geralmente utilizado
com o mesmo sentido da palavra esforço. O
estresse é uma força interna em uma substância
que se opõe ou resiste à deformação. O esforço
é a deformação do material ousubstância. O
estresse é uma força interna, que pode causar
deformação.
A tensão (fig. 1-1A) é o estresse que
resiste à força que tende a afastar. O motor puxa a aeronave para frente, porém, a resistência
do ar tenta trazê-la de volta. O resultado é a
tensão, que tende a esticar a aeronave. O esforço de tensão de um material é medido em p.s.i.
(libras por polegada quadrada) e é calculadodividindo-se a carga (em libras) requerida para
dividir o material pela sua seção transversal
(em polegadas quadradas).
A compressão (fig. 1-1B) é o estresse
que resiste à força de esmagamento. A resistência compressiva de um material é também medida em p.s.i. A compressão é o estresse que

PRINCIPAIS ESTRESSES ESTRUTURAIS
Durante o projeto de uma aeronave,
cada centímetro quadrado da asa eda fuselagem, cada nervura, longarina, e até mesmo cada encaixe deve ser considerado em relação às
características físicas do metal do qual ele é
feito. Todas as partes da aeronave devem ser
planejadas para suportar as cargas que lhes
serão impostas. A determinação de tais cargas é
chamada análise de estresse. Apesar do planejamento do desenho não ser uma atribuição do
mecânico, é, contudo,importante que ele com-

1-1

Os componentes principais de uma aeronave monomotora à hélice são mostradas na
figura 1-2.

tende a encurtar ou espremer as partes da aeronave.
A torção é o estresse que produz torcimento (fig. 1-1C). Enquanto a aeronave se move para a frente, o motor também tende a torcêla para um dos lados, porém outros componentes da aeronave a mantêm no curso. Assim,gera-se torção. A resistência torcional de um
material é sua resistência à torção ou torque.
O cisalhamento é o estresse que resiste
à força que tende a fazer com que uma camada
do material deslize sobre uma camada adjacente. Duas chapas rebitadas, submetidas a tensão
(fig. 1-1D), submetem os rebites a uma força de
cisalhamento. Geralmente a resistência ao cisalhamento de um material é igual...
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