DESIRE FRANCINE GOBATO desirefg@bol.com.br RICARDO GOBATO ...

Teoria de voo de alta velocidade

DESIRE FRANCINE GOBATO desirefg@.br RICARDO GOBATO gobato@uel.br

Introdu??o

Para iniciar um estudo relacionado com a Teoria de Alta Velocidade, ? preciso saber que as aeronaves s?o classificadas de acordo com a velocidade em que as mesmas se deslocam, sendo: subs?nicas, trans?nicas, hipers?nicas ou supers?nicas. Diretamente relacionada com a teoria ainda existem as chamadas ondas de press?o, que s?o ondas conc?ntricas impressas no ar por qualquer objeto que produza som ou que esteja se deslocando na atmosfera terrestre, estas se propagam a uma velocidade de 340 m/s ou 1224 km/h ao n?vel m?dio do mar. A aeronave em voo produz estas ondas, que se formam ao seu redor e se deslocam 360? ao redor da mesma. Neste estudo foi considerado o nariz da aeronave e a ?rea de maior curvatura no extradorso da asa como formadoras de ondas de expans?o, para se estudar a onda de choque, n?mero de Mach e o n?mero de Mach cr?tico.

Objetivo

Apresentar como basicamente ? constitu?da a teoria de alta em aeronaves subs?nicas, trans?nicas, hipers?nicas ou supers?nicas, para um melhor entendimento de seu funcionamento relacionado ao avan?o tecnol?gico dessas aeronaves conforme sua categoria. Estudando tamb?m as ondas de expans?o, n?mero de Mach e o n?mero de Mach cr?tico.

Material e m?todos

Com base em livros dispon?veis em meio digital e em bibliotecas p?blicas ser? feito o estudo aprofundado da Teoria de alta Velocidade, utilizando os m?todos de pesquisa convencionais de cunho descritivo qualitativo. Observando tamb?m livros corelacionados com todo o per?odo de desenvolvimento e experimento de aeronaves e motores usados em voo de alta velocidade.

Figura 1. Rela??o da onda de choque , que ? o ac?mulo de ondas de press?o ou expans?o no "nariz da aeronave" ou no extradorso da asa, na ?rea de maior curvatura, com o n?mero de Mach, representado pela letra M. Sendo o n?mero de Mach ? a raz?o entre a TAS (velocidade aerodin?mica verdadeira) e a velocidade do som no mesmo n?vel de voo, as ondas de choque podem variar de acordo com o n?mero de Mach, e quando este ? igual ou maior do que 1, essa ondas propagadas num raio de 360 em torno da aeronave v?o formar uma figura tridimensional denominada "Cone de Mach". Esse cone de Mach vai formar um ?ngulo em rela??o ao deslocamento de aeronave, denominado ?ngulo de Mach, sendo este inversamente proporcional ao aumento da velocidade.

F?rmula para c?lculo da Velocidade do Som

F?rmula para c?lculo do n?mero de Mach

Foto 1. Aeronave rompendo a barreira do som.

Figura 2. Rela??o cura de arrasto e velocidade. Podemos visualizar que a Mach 1 a curva de arrasto sofre um aumento exagerado, voltando a variar normalmente ap?s esta velocidade, as aeronaves que voam acima de Mach 1 devem ter sobra de pot?ncia, para que possam ultrapassar esta "barreira s?nica".

Resultados e discuss?es

Na velocidade do som, as camadas de ar ? frente do avi?o n?o podem ser "avisadas" de sua aproxima??o. S?o pegas de supressa e recebem o impacto do avi?o, sendo comprimidas e achatadas na forma de onda de choque. Utilizando a rela??o do ?ngulo de Mach podemos notar que quanto maior a velocidade menor o angulo. Quanto ? compressibilidade as substancias compress?veis e incompress?veis nota-se que volume varia de acordo com a press?o por ela suportada; quando a press?o ? aumentada o volume diminui; press?o diminui volume aumenta; n?o havendo varia??o de volume conclui-se que a substancia ? incompress?vel.

Conclus?o

Conforme os dados obtidos no estudo observar-se que o Mach cr?tico, que ? a

velocidade em rela??o ? velocidade do som, neste momento o arrasto passa a

aumentar numa raz?o muito maior, exigindo valores muito altos de tra??o,

elevando acentuadamente o consumo de combust?vel e isto se deve ao fluxo

turbulento de ar ap?s passar pela onda de choque, que se forma principalmente

sobre as asas.

Referencias

HOMA, Jorge M. Aerodin?mica e Teoria de V?o. 25? Ed. Asa. 2007. 120p. MOCHO, Milton de Barros. Teoria de V?o de Alta Velocidade. Rio de Janeiro: ETA - Editora T?cnica de Avia??o Ltda. 1974. 47p. PINTO, Geraldo Souza. PINTO, L. S. Piloto de Jato. Asa. 2003. 304p. SAINTIVE, Newton Soler. Aerodin?mica de Alta Velocidade. 8? Ed. 2006. 130 p. SAINTIVE, Newton Soler.Teoria de V?o: Introdu??o ? Aerodin?mica. 4? Ed. 2006. 120p.

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