Aeronaves I

1. Aeronaves I Progressão manual

2. Aeronaves - I 1 Definições e conceitos usuais na Aeronáutica 2 História e precursores da Aviação 2.1 Os caminhos da Aerostação 2.2 Os caminhos do Dirigível 2.3 Aeronaves 2.3.1 Balões 2.3.2 Dirigíveis 2.3.3 Aviação Geral 2.3.3.1 Planadores 2.3.3.2 Aviação Agrícola 2.3.3.3 Ultraleves 2.3.3.4 Pára-quedismo 2.3.3.5 Acrobacias 2.3.3.6 Girocóptero ou Autogiro 2.3.3.7 Helicópteros 2.3.3.8 Hidroaviões 2.3.3.8.1 Hidroaviões de casco 2.3.3.8.2 Hidroaviões de flutuadores 2.3.3.8.3 Aviões anfíbios 2.3.3.9 Ecranoplano Formatação: José Carlos Suman suman.josecarlos@gmail.com Progressão manual

3. A aeronáutica é a atividade e o estudo da locomoção aérea no interior da atmosfera terrestre, bem como dos meios utilizados para esse fim (aeronaves). No Brasil, "aeronáutica" designa muitas vezes também a Força Aérea. A locomoção aérea fora da atmosfera terrestre (acima dos 200.000 m de altitude) passa a estar incluída no âmbito da astronáutica. Por definição, a Aeronáutica abrange dois ramos: a “Aviação”, que trata da locomoção em aparelhos mais pesados que o ar (aerodinos) e a “Aerostação”, que trata da locomoção em aparelhos mais leves que o ar (aeróstatos). Para fins de utilização das aeronaves, existem igualmente dois ramos: Aeronáutica Militar, uso militar de aeronaves; Aeronáutica Civil, uso privado, comercial e geral de aeronaves.

4. Ainda hoje faz-se certa confusão entre Aerostação e Aviação. São primas-irmãs, mas bem diferentes. Aerostação é o estudo do mais leve que o ar, os balões, seu desenvolvimento e sua utilização prática. A aviação é o estudo do mais pesado do que o ar, respeitando-se as leis de física, para se chegar ao avião como instrumento de utilização pelo homem. É nesse ponto que está à confusão que se faz ao ligar o nome do nosso aeróstata Augusto Severo, à aviação. Na verdade todo o seu trabalho estava ligado diretamente a aerostação. Mais de um século antes de Severo chegar à França, já pesquisavam o assunto:

5. História Muitas culturas construíram veículos que viajavam pelo ar, desde os projetos mais antigos aos mais sofisticados, como veículos flutuantes ou dispositivos aerodinâmicos como o pombo mecânico de Archytas na Grécia Antiga, o bumerangue na Austrália, a lanterna de ar quente, e asas. Esses projetos são os mais antigos exemplos de vôo como a história de Ícaro, e recentemente, histórias mais credíveis de vôos humanos de curta distância, incluindo um vôo alado de Yuan Huangtou na China, e o vôo de pára-quedas e um vôo controlado de planador de Abbas Ibn Firnas (Firman armênio). As asas do Ornithopter de da Vinci O corpo do Ornithopter de da Vinci

8. A Aerostação é a ciência que trata da navegação aérea em aparelhos mais leves que o ar (aeróstatos). Como tal é um dos dois ramos da Aeronáutica. Imagem sem identificação, atribuída à Bartolomeu de Gusmão ANTECEDENDO SANTOS DUMONT, OUTRO BRASILEIRO ILUSTRE BARTOLOMEU LOURENÇO DE GUSMÃO, O PAI DA AEROSTAÇÃO

9. Em dezembro de 1685 nascia na então Vila de Santos, em São Paulo, Bartolomeu Lourenço de Gusmão. Brilhante, de idéias avançadas para sua época, fez os estudos primários em Santos e seguiu para o Seminário de Belém, Bahia, a fim de completar o Curso de Humanidades, onde filiou-se à Companhia de Jesus, sob a orientação do amigo de seu pai e fundador daquele Seminário, Padre Alexandre de Gusmão. Em 1705, com apenas 20 anos de idade, requereu à Câmara da Bahia o privilégio para o seu primeiro invento: um aparelho que fazia subir a água de um riacho até uma altura de cerca de 100 metros. A água não precisaria mais ser transportada morro acima nas costas de homens ou em lombo de animais. PADRE BARTOLOMEU LOURENÇO DE GUSMÃO.

10. Ícaro Bartolomeu de Gusmão se incorporou à série das figuras que pertencem à história da humanidade, no campo das ciências, com invenção notabilíssima, integrando a galeria das nossas glórias nacionais e nas do Mundo, com o primacial relevo que assumiu na prioridade da navegação aérea. A passarola de Bartolomeu de Gusmão Entre 1708 e 1709, Bartolomeu de Gusmão, já ingresso no sacerdócio, embarcou para Lisboa, Capital do Império, onde aprofundaria seus conhecimentos. Na Universidade de Coimbra realizou estudos das Ciências Matemática, Astronomia, Mecânica, Física, Química e Filologia, e o exercício da Diplomacia e da Criptografia, atendendo designação de D. João V.

11. Bacharelou-se em 5 de maio de 1720 e completou o Curso de Doutoramento da Faculdade de Canones, da Universidade de Coimbra, em junho de 1720. Foi uma bolha de sabão elevando-se, ao se aproximar do ar quente ao redor da chama de uma vela, que acendeu o intelecto de Gusmão para a diferença entre as densidades do ar. "Um objeto mais Ieve que o ar poderia então voar!". Representação artística da experiência de Bartolomeu de Gusmão. Em 1709, anunciou à corte que apresentaria uma "Máquina de Voar". Em 3 de agosto de 1709 realizou a primeira tentativa na Sala de Audiências do Palácio. No entanto, o pequeno balão de papel, aquecido por uma chama, incendiou-se antes ainda de alçar vôo.

12. Joseph Michel Montgolfier nascido no ano de 1740 e Jaques Étienme Montgolfier em 1745, ambos da cidade de Annonay, Ardéche, construíram (utilizando o mesmo princípio de Bartolomeu de Gusmão), o primeiro balão tripulado de sucesso no ano de 1783. Montgolfier – Brothers balloon Paris No dia 5 de junho de 1783, o balão que possuía 32m de circunferência e era feito de linho foi cheio com fumaça de uma fogueira de palha seca, elevou-se do chão cerca de 300 m, durante cerca de 10 minutos voando uma distância de aproximadamente 3 quilômetros. A era moderna da aviação em vôo tripulado pelo ser humano estava se iniciando .

14. O francês Henri Giffard voara precariamente a uma velocidade de um km por hora, num balão em forma de charuto. Henri Giffard (Paris, 8 de janeiro de 1825 - Paris, abril de 1882), foi um engenheiro francês, inventor do injetor e do balão motorizado. Henri Giffard é uma das glórias da mecânica francesa. Inventor genial, realizador notável, experimentador heróico, ele deixa uma lembrança profundamente ligada à história dos caminhos de ferro pela criação do injetor das locomotivas, que leva ainda seu nome, e ele detém na aeronáutica, um dos mais nobres lugares. Retrato de Henri Giffard feito por Deveaux em 1863 O dirigível de Giffard. Foi Henri Giffard quem, pela primeira vez, se elevou no ar com um motor mecânico e que conseguiu, sob a impulsão desta máquina a vapor, evoluir sua embarcação aérea. Após ter acompanhado apaixonadamente as origens do caminho de ferro de Saint-Germain, depois por ter conduzido as máquinas, Giffard se torna em 1844, auxiliar do Dr. Le Berrier para o seu primeiro modelo de dirigível a vapor. O Injetor de Giffard

15. Os caminhos da “Aerostação”. Lourenço de Gusmão, que em 1709 escandalizou a igreja com o seu invento que denominou de “Passarola”. Seguindo o rastro desses pioneiros, aqui no Brasil,estava Alberto Santos Dumont e logo depois Augusto Severo de Albuquerque Maranhão. Em 08 de novembro de 1881, o brasileiro *Julio César Ribeiro de Souza, nascido no estado do Pará, realiza em Paris o primeiro vôo público e cativo do aeromodelo, que sobe avançando para frente, feito repetido no dia 12 do mesmo mês. * Biografia de Julio César Ribeiro de Souza –(Acará, 13 de junho de 1843-Belém, 14 de outubro de 1887). Inventor brasileiro, reconhecido como o precursor da dirigibilidade aérea. Em 1874, depois de observar o vôo de pássaros amazônicos, passa a dedicar-se ao estudo das ciências aeronáuticas. Após seis anos de pesquisas, Ribeiro de Sousa acredita que os balões devem ter formato assimétrico, com o centro de empuxo à frente, formato já preconizado e utilizado por vários inventores franceses, como Guyot, Eulriot e Pierre Jullien. Após ter realizado conferência no Pará sobre suas idéias, parte para o Rio de Janeiro, onde vai ao encontro do Barão de Teffé, conhecido e respeitado na comunidade científica brasileira. Julio César Ribeiro de Souza O Barão de Tefé analisa os estudos de Júlio César Ribeiro de Sousa, fica entusiasmado e pesquisa por um mês material europeu sobre aeronáutica. Escapou-lhe, porém, o fato de que muitas das idéias de Júlio César Ribeiro de Sousa já haviam sido utilizadas por inventores franceses. Desta forma Ribeiro de Sousa consegue apoio do Instituto Politécnico do Rio de Janeiro então a maior instituição científica da América Latina. Com o apoio do Instituto e do governo imperial, consegue uma verba (20 contos de réis) da província do Pará. Com estes recursos parte para à França e na Casa Lachambre em Paris encomenda a construção de seu balão batizado Le Victoria nome de sua esposa. Antes do início de sua construção comparece à Sociedade Francesa de Navegação Aérea expõe suas idéias e providencia a patente de seu invento: o "balão planador". Patenteou seu invento nos seguintes países: França, Estados Unidos, Alemanha, Inglaterra, Alemanha, Rússia, Portugal, Áustria e Brasil. No Brasil, são feitas demonstrações no dia 25 de dezembro de 1881, no Pará, e em 29 de março de 1882, no Rio de Janeiro, sendo que nesta última o balão sofre um rombo, ficando seriamente avariado.

16. Os caminhos da “Aerostação”. Em 12 de julho de 1884, na Praça da Sé em Belém, Ribeiro de Sousa tenta realizar a ascensão de seu grande balão, então denominado Santa Maria de Belém. A fim de produzir o hidrogênio necessário para inflar o balão, ele conta com a ajuda de pessoas esforçadas, mas inexperientes. Os materiais e equipamentos são manipulados de forma incorreta o que acaba por danificar e impossibilitar a experiência. Em 1886 conseguiu da Assembléia do Governo do Pará a quantia de 25 contos de réis. Munido destes recursos retorna à França e constrói seu último balão: o Cruzeiro, com o qual realizou demonstrações públicas. Ao chegar a Paris propôs debates públicos com Renard e Krebs na Sorbonne e na Academia de Ciências da França, mas é ignorado pelos capitães franceses. Em seu editorial de 13 de maio de 1886, o jornal parisiense "L'Opinion" publica um histórico das realizações de Ribeiro de Sousa, desde a aprovação de suas teorias no IPB no início de 1881 até aquela data, mencionando que o protesto do brasileiro tinha merecido comentários favoráveis dos países que o receberam, e fazendo votos de que se fizesse justiça a quem de direito. Este artigo foi enviado pelo próprio Ribeiro de Sousa a membros do governo e às academias francesas, a Renard e Krebs, e a toda a imprensa parisiense, sem ter recebido nem apoio nem contestação durante esta que foi a sua última estada na França. Júlio César Ribeiro de Sousa não influenciou praticamente nenhum dos pioneiros da aeronáutica que se seguiram a ele, à exceção de Augusto Severo de Albuquerque Maranhão, que passou a se interessar pelo mais leve que o ar depois de tomar conhecimento das promissoras experiências do paraense com aeromodelos. Júlio César Ribeiro de Sousa morreu em Belém a 14 de outubro de 1887. A causa de sua morte foi o beribéri. Faleceu em completa pobreza. Desenho explicativo do pedido de patente do dirigível Vitória - Fonte: Arquivo Nacional

19. Départ de l'aérostat dirigeable électrique de Gaston et Albert Tissandier, le 8 octobre 1883 à Auteuil

22. Os caminhos da “Aerostação”. Mas as fagulhas do motor a petróleo inflamaram o balão e o hidrogênio explodiu.” Santos Dumont, tentando explicar as causas do acidente de Severo, assim registrou no seu livro, “Os Meus Balões”.p. 148: “Uma das hipóteses pelas quais pode se explicar o terrível acidente sobrevindo ao PAX, dirigível do infortunado Augusto Severo, se relaciona com este grave problema de válvulas (válvulas de segurança). O PAX, inicialmente tinha duas válvulas. Antes, porém de partir para a sua primeira e última viagem, o Sr. Severo, que não tinha prática aeronáutica, fechou uma com cera. Ora, dado que a pressão atmosférica decresce com a altitude, a subida dum dirigível deveria ser lenta e limitada:- para dilatar o gás basta uma subida de alguns metros. (...) Parece que no mesmo instante em que o PAX deixou a terra(...) parecia um foguete, e a dilatação, a explosão e a horrorosa queda não foram senão um encadeamento de conseqüências”. Especificamente, no caso de Severo, foi uma frustração para o Brasil, o acidente que o vitimou no dia 12 de maio de 1902. Nunca se soube e nem vai se saber os seus planos e as soluções que ele teria dado aos balões para se tornarem máquinas modernamente utilizáveis.

23. Os registros históricos estão aí para serem consultados. Por conta desse Infeliz acontecimento, e pela ausência de anotações técnicas de Severo, por mais esforço que se faça em favor do aeróstata, que passou para história, como um mártir da aerostação.

24. Os caminhos do “Dirigível”. O primeiro dirigível do mundo é a aeronave N-6, do mineiro Alberto Santos Dumont campeã do ‘Prêmio Deutsch’, em 1901, que nada aproveitava das idéias de Ribeiro de Sousa. Santos Dumont, em 1891, depois de ler tudo que se relacionava com os balões e a literatura do escritor Julio Verne, decidiu partir para Paris, já emancipado, a fim de realizar o seu sonho.

25. Teve o apoio do pai, um rico plantador de café no Brasil, que lhe deu os meios para viver na França e pôr em prática às suas idéias. O pai disse-lhe uma frase: “Prefiro que não se faça doutor.” Aí começou a sua vida em busca do domínio dos balões; continuou suas pesquisas até chegar ao avião. Alberto Santos Dumont (1916).

27. Aí começou a sua vida em busca do domínio dos balões; continuou suas pesquisas até chegar ao avião. Severo, motivado pelo que já se fazia na Europa, passou a se interessar pelo assunto e foi aumentando os seus conhecimentos com algumas experiências sem resultados práticos aqui no Brasil. Chegou a conclusão que teria de ir para Paris onde achava que venceria com as suas teorias e conhecimentos aqui acumulados.

29. Um piloto dos tempos iniciais da aviação :Eugene Ely

30. Quanto à invenção de um aparelho mais pesado que o ar, há controvérsias sobre o verdadeiro inventor. Vários creditam os Irmãos Wright, que fizeram o primeiro vôo em 17de Dezembro de 1903, porém, na ausência de testemunhas credíveis e da mídia, e usando a ajuda de uma catapulta. Irmãos Wright Wilbur Wright Orville Wright

31. Vôo do Flyer dos Irmãos Wright, possivelmente um dos primeiros aviões da história.

32. Antes disso porém, em 9 de Outubro de 1890, o engenheiro francês Clément Ader alegou ter percorrido 50 metros a uma altura de 20 centímetros em seu aparelho chamado "Eóle", com motor a vapor, mas seu vôo também não teve testemunhas. Em 23 de Outubro de 1906, Alberto Santos-Dumont realizou o vôo em um aparelho mais pesado que o ar, na presença de várias testemunhas e membros da mídia que registrassem o feito, bem como utilizando um veículo que voasse sem ajuda de equipamentos de solo (ou seja, por si mesmo). Segundo uma afirmação do ex-presidente estadunidense Bill Clinton quando veio ao Brasil, o verdadeiro "pai" da aviação é Santos-Dumont. Os irmãos Wright chamaram duas vezes jornalistas para presenciar seu feito, antes de Dumont realizar seu vôo, porém, as duas vezes foram fracassadas. O primeiro vôo confirmado na presença da mídia dos Wright foi realizado em 1908. Santos Dumont, considerado por muitos como o inventor do primeiro avião da história, o 14-bis. O 14-bis de Santos Dumont sendo testado no campo de Bagatelle, em julho de 1906

33. Charles Lindbergh Lands Spirit of St. Louis in Paris on May 21, 1927, Successfully Completing the First Trans-Atlantic Flight

35. USS Los Angeles Over Manhattan - 1928

36. Aeronaves começaram a transportar passageiros e cargas quando os projetos aumentaram e ficaram mais confiáveis. Em contraste com pequenos balões, gigantes aeronaves fizeram transporte de passageiros e cargas percorrendo grandes distâncias. O melhor exemplo de aeronaves deste tipo foram fabricados pela companhia alemã de Zeppelins. O mais bem sucedido Zeppelin foi o Graf Zeppelin. O Graf Zeppelin (LZ 127) foi um dirigível fabricado pela empresa Luftschiffbau-Zeppelin GmbH, na Alemanha.

37. Zeppelin,Baia de Guanabara,25-5-1930 Voou sobre um milhão de milhas (1.600.000 kms, aproximadamente) incluindo um vôo de volta ao mundo em agosto de 1929. Todavia, o domínio dos Zeppelins sobre os aviões neste período, que teve uma faixa de poucas centenas de milhas, foi diminuindo, uma vez que o design dos aviões eram mais avançados.

38. A "Idade do Ouro " dos dirigíveis acabou em 1937, quando o Hindenburg pegou fogo matando 36 pessoas. Hindenburg na Lakehurst Naval Air Station, 1936

39. Apesar de tudo, houve iniciativas periódicas para retomar o uso deles. Descrição do desastre Hindenburg momentos depois de incendiar-se

40. Aeronave é qualquer máquina capaz de sustentar vôo, e a grande maioria também é capaz de alçar vôo por meios próprios. Aeronaves podem ser divididas em dois grupos distintos: Mais leve do que o ar Aeronaves mais leves do que o ar, aeróstatos, fazem uso de um gás menos denso do que o ar ao seu redor, como hélio ou ar aquecido, como modo de alçar e sustentar vôo. Tais aeronaves são chamadas de aeróstatos. Balões Balão de ar quente. Um balão aquece ar à sua volta com o uso de inflamadores. O ar aquecido torna-se menos denso que o ar ao seu redor, e sobe e fica presa no compartimento de ar do balão, que o faz alçar voo. Um balão, no ar, é guiado pelas correntes de vento, isto é, uma pessoa não pode "pilotar" o balão, apenas controlá-la. Balões possuem uma capacidade muito pequena de carga, podendo carregar de duas a no máximo sete pessoas, dependendo do volume do compartimento de ar quente. Seu alcance, ou, mais precisamente, o tempo máximo de voo de um balão, é limitado pela quantidade de combustível carregado a bordo, que não é muito. Hot-air balloon

41. A prática do balonismo foi limitada porque eles só poderiam viajar com ventos soprando para baixo. Foi imediatamente reconhecido como condutível, ou dirigível,o balão foi necessário. Jean-Pierre Blanchard voou no primeiro dirigível movido com forças humanas em 1784 e cruzou o Canal da Mancha em 1785. Projetos de dirigíveis posteriores incluíram propulsão movida por máquinas (Henri Giffard, 1852), quadros rígidos (David Schwarz, 1896) e melhora de velocidade e maneabilidade (Alberto Santos-Dumont, 1901).

43. Dirigíveis Dirigíveis são usados como um meio de propaganda por várias grandes empresas. Dirigíveis fazem uso de um gás menos denso que o ar atmosférico, geralmente, hélio. O gás é lacrado em uma câmera de ar de dimensão suficientemente grande para permitir sua sustentação. Normalmente carregam mais peso do que balões não dirigíveis, até dez pessoas em determinados modelos atuais, e peso similar de carga paga, podem ser carregadas sem dificuldades. Dirigíveis diferenciam-se dos balões pelo fato de que a rota de voo de um dirigível não somente pode ser controlada, como também sua velocidade. Isto porque dirigíveis possuem hélices que a propulsionam, e um leme. Um dirigível moderno pode atingir velocidades de até 100 km/h, entretanto, no passado já foi possível observar velocidades de até 130 km/h, como o caso do dirigível Hindenburg.

44. AVIAÇÃO GERAL A aviação geral se caracteriza pela grande quantidade de vôos (pousos e decolagens). A aviação geral inclui a parte da aviação civil que não compreende a categoria de companhias aéreas, bem como a aviação privada e comercial. Nesta categoria, estão incluídas a aviação agrícola, a experimental, a desportiva, o táxi aéreo, aerofotogrametria, transporte de cargas externas,a aviação executiva, vôos charter, aviação privada, treinamento de vôo, balonismo, paraquedismo, vôo a vela, asa-delta, UTI aérea, Helicópteros de redes de TV, patrulhas aéreas e combate ao fogo florestal, entre muitos outros exemplos. O transporte aéreo comercial responsável pelo grande número de passageiros e cargas transportados, é tratado numa segunda categoria da aviação civil. Cada país regulamenta de forma diferente a aviação, mas a aviação geral, geralmente, se enquadra em regulamentos diferentes dependendo do que se trate, se é privado ou comercial e sobre o tipo de equipamento usado.

45. Aviões Aviões alçam e sustentam voo através de reações aerodinâmicas que acontecem quando o ar passa em determinada velocidade pela suas asas. Todo avião necessita de um trecho de terra longo e plano (geralmente, parte de um aeroporto), para conseguir alcançar a velocidade necessária para a decolagem, bem como para frear seguramente em uma aterrissagem. Alguns aviões são adaptados de modo a permitir seu pouso e decolagem em um corpo de água, como lagos e rios de baixa correnteza. Eles são conhecidos como hidroplanos. Aviões podem ser divididos em três categorias: 1- Aviões a pistão e turbo-hélices 2 Aviões a jato 3 Aviões super-sônicos Um Dash 8, da De Havilland Aviões a pistão e turbo-hélices Aviões a pistão e turbo-hélices mono e multimotores fazem uso de motores de combustão, que por sua vez, fazem girar uma hélice, que cria o empuxo necessário para a movimentação da aeronave à frente. De maneira geral, são relativamente silenciosos, mas possuindo velocidades, capacidade de carga e alcance menores do que similares a jato. Sua operação, no entanto, tende a ser mais econômica do que aviões a jato, o que torna aviões a pistão e turbo-hélices opções mais econômicas para pessoas que querem possuir avião próprio ou para pequenas companhias de transporte de passageiros e/ou carga.

46. Demois12 Design Sky Lander Delta Airlines Bimotor com asas no plano superior da fuselagem Air Birmingham LR

47. Planadores O funcionamento de um planador é essencialmente a mesma de um avião, exceto que o planador não possui motores. Isto torna a decolagem impossível para um planador, por meios próprios. A maioria dos planadores precisam ser lançados do ar, através de outro avião, ou através de outro mecanismo como catapultas, mas não possuem meios próprios de decolar e de aumentar e/ou manter sua altitude por muito tempo. Decolagem de um “Ventus” por guincho Certos planadores possuem um motor que permite ao planador decolar e sustentar vôo, podendo tal motor ser escamoteado para completar o perfil aerodinâmico de sua fuselagem. Porém, tais aeronaves são consideradas planadores porque são projetados especialmente e apenas para planeio.

48. Uma vez no ar, o piloto de planador procura guiá-lo através de correntes de ar ascendentes provenientes do solo aquecido, ou de correntes orográficas, com o intuito de maximizar a distância a ser pecorrida ou a sua permanência em vôo. Planador Blanik em reboque por avião

49. Planadores possuem alcance limitado por esses fatores climáticos e, embora tivessem sido usados pelos aliados na Segunda Guerra Mundial para desembarque rápido de tropas e armamentos, são mais usados hoje em dia como aeronave de desporto e treinamento de pilotos. O novo Schleicher ASG-29

50. Aviação Agrícola Ipanema Primavera - MT