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conceitos básicos sobre aeronáutica - planadores

BASIC CONCEPTS ON AERONAUTICS - GLIDERS

Asa - Wing

Uma asa produz sustentação, quando a aeronave se move pelo ar.

Dihedral angle

Dihedral angle é o ângulo
horizontal ascendente das asas

Planador - Glider - Aeronave sem motor

Fuselage - The aircraft's main body section.
Fuselagem - Secção principal do corpo da aeronave.

Asa Wing

Wing - A wing produces lift, while moving through air.
Uma asa produz sustentação, quando a aeronave se move pelo ar.

Aileron - The movable areas of a wing that control or affect the roll of an aircraft by working opposite one another—up-aileron on the right wing and down-aileron on the left wing.
As áreas móveis de uma asa que controlam ou afetam o movimento de Roll numa aeronave, trabalhando opostas uma à outra, ou seja, quando uma sobe a outra desce.

Cauda Tail

Tail – In the tail are mounted fixed
horizontal STABILIZER, movable ELEVATOR, fixed FIN and RUDDER.
Na cauda são montados STABILIZER horizontal fixo, ELEVADOR móvel, FIN fixo e RUDDER

Stabilizer - The fixed part of a horizontal airfoil that controls the pitch of an aircraft; the movable part being the ELEVATOR.
A parte fixa horizontal da cauda que controla a subida e descida do nariz de uma aeronave, a parte móvel é o ELEVATOR.

Elevator - The movable part of a horizontal airfoil which controls the pitch of an aircraft, the fixed part being the STABILIZER.

A parte móvel horizontal da cauda que controla a subida e descida do nariz de uma aeronave, a parte fixa é o ESTABILIZADOR.

Fin - The fixed part of a vertical airfoil that controls the yaw of an aircraft; the movable part being the RUDDER. Some times referred to as Vertical Stabilizer.

A parte fixa vertical da cauda que controla a guinada de uma aeronave; a parte móvel é o RUDDER. Algumas vezes referido como Estabilizador Vertical.

Rudder - The movable part of a vertical airfoil which controls the YAW of an aircraft; the fixed part being the FIN.

A parte móvel vertical da cauda que controla o YAW de uma aeronave; a parte fixa é a FIN.

Asa - Wing

Airfoil: Cross sectional shape of a wing - corte transversal de uma asa.

Leading Edge: Front edge of wing - borda frontal da asa ou borda de ataque.

Trailing Edge: Back edge of wing - borda traseira da asa ou borda de fuga.

Chord Line: Line connecting LE to TE – Corda: linha que conecta LE e TE.

Camber line: A line joining the leading and trailing edges of an airfoil equidistant from the upper and lower surfaces. High camber is found on slow flying high lift aircraft. - Linha de curvatura: Uma linha que une as bordas de ataque e de fuga de um airfoil. Esta linha é equidistante das
superfícies superior e inferior. A curvatura alta é aplicada em aviões lentos e com elevada sustentação.

Ângulo de incidência - ANGLE OF INCIDENCE	Ângulo de ataque - ANGLE OF ATTACK

The point in airfoil where the lift is concentrated upon is called the Centre of Pressure CP. O ponto no airfoil onde o lift esta concentrado chama-se de Centro de Pressão CP.
- Generally it is located at c/4, where c is the chord length. Geralmente está localizado em c/4, onde c é o comprimento da corda.

- The point where the weight of the glider acts is termed as Centre of Gravity (CG). O ponto onde o peso do planador atua é denominado Centro de Gravidade (CG).

- For weight balance, the Centre of Gravity must coincide with the Centre of Pressure. Para o equilíbrio de peso, o centro de gravidade deve coincidir com o centro de pressão.

- To bring the CG to CP some weight must be added at the nose. Para fazer coincidir o CG com CP algum peso deve ser adicionado ao nariz do planador.

Dihedral Angle

When the glider's flight is disturbed in the rotation axis, one of the wings will be higher than the other. If the dihedral angle is applied in glider design, the lower wing will have more surface area when viewed from above. Thus the effect of the dihedral angle will be to replace the glider in the original position, avoiding the unwanted roll.

Quando o padrão de voo do planador é perturbado no eixo de rotação (Roll), uma das asas ficará mais alta do que a outra. Se, no projeto do planador, for aplicado o ângulo de dihedral, a asa inferior terá mais área de superfície quando vista de cima, assim sendo, o efeito do ângulo de dihedral será recolocar o planador na posição original, evitando o roll indesejado.

Ponto Neutro - neutral point
e a relação com
Centro de gravidade - center of gravity

When the glider suffers a gust of wind coming from below, the glider will rotate in its center of gravity (CG) which will cause the nose to rise (unwanted pitch). When the gust of wind stops, the horizontal stabilizer will return the glider to the original flight position. In order to minimize the damage of an unwanted pitch, in addition to understanding the CG (center of gravity) and the NP (neutral point) of the fuselage, it is necessary to take into account some important factors, namely:

1 - Relation between the wing area and the horizontal stabilizer (The area of the horizontal stabilizer should be between ⅙ and ⅛ of the wing area);

2 - Relation between the center of gravity of the fuselage and the wing (The center of gravity of the fuselage relative to the position of the wing must be between ⅓ and ½ of the wing chord line);

Quando o planador sofre uma rajada de vento vinda de baixo, o planador vai rodar no seu centro de gravidade (CG) o que fará com que o nariz suba (pitch indesejado). Quando a rajada de vento parar, o estabilizador horizontal irá recolocar o planador na posição original de voo. Para minimizar os danos de um pitch indesejado, além de entender o CG (centro de gravidade) e o PN (ponto neutro) da fuselagem, é necessário ter em conta alguns fatores importantes, nomeadamente:

1 - Relação entre a área da asa e o estabilizador horizontal (A área do estabilizador horizontal deve ser entre ⅙ e ⅛ da área da asa);

2 - Relação entre o centro de gravidade da fuselagem e a asa (O centro de gravidade da fuselagem relativamente à posição da asa deve estar entre ⅓ e ½ da corda de asa);

-1-
The horizontal stabilizer area should be between 1/6 and 1/8 of the wing. A área do estabilizador horizontal de estar entre 1/6 e 1/8 da área da asa.		*Wing* - A wing produces lift, while moving through air. Uma asa produz sustentação, quando a aeronave se move pelo ar.
		*Stabilizer* - The fixed part of a horizontal airfoil that controls the pitch of an aircraft; the movable part being the ELEVATOR. A parte fixa horizontal da cauda que controla a subida e descida do nariz de uma aeronave, a parte móvel é o ELEVATOR.

-2-

The center of gravity of the fuselage relative to the wing position must be between ⅓ and ½ of the wing chord line. Since all glider elements (tail, wing) affect the center of gravity of the "fuselage", it is required to adjust the size and/or position of any element to move the center of gravity OR, alternatively, add weight to the nose.

O centro de gravidade da fuselagem relativamente à posição da asa deve estar entre ⅓ e ½ da corda de asa. Como todos os elementos (cauda, asa) do planador afetam o centro de gravidade da “fuselagem”, devemos ajustar o tamanho e / ou a posição de qualquer elemento para mover o centro de gravidade OU, em alternativa, adicionar peso ao nariz.

Center of Gravity - glider fuselage
When balancing a pencil on the finger, the part of the pencil that is on top of the finger is the center of gravity. This balance exists because the amount of mass on the left and right of the finger is the same. (mass = density x volume)

Centro de gravidade da fuselagem do planador
Ao equilibrar um lápis no dedo, a parte do lápis que está em cima do dedo é o centro de gravidade esse equilíbrio existe porque a quantidade de massa à esquerda e á direita do dedo é igual. (massa = densidade x volume)

Static Margin - the distance between the neutral point and the center of gravity.

Margem estática - A margem estática é a distância entre o ponto neutro e o centro de gravidade.

Neutral point
The neutral point is the aerodynamic center of the glider as a whole, and can be seen as the point where the lift occurs. As the lift occurs through the wing and the horizontal stabilizer, the location of the neutral point depends on these two components (horizontal stabilizer and wing stabilizer). In short, the neutral point depends on: the size of the wing in relation to the horizontal stabilizer; the distance between the wing aerodynamic center and the horizontal stabilizer. The neutral point should lie behind the CG (toward the tail), less than 25mm from the CG.

Ponto neutro
O ponto neutro é o centro aerodinâmico do planador no seu todo, e pode ser visto como o ponto onde o lift ocorre. Como o lift ocorre através da asa e do estabilizador horizontal, a localização do ponto neutro depende desses dois componentes (estabilizador horizontal e de asa). Em suma, o ponto neutro depende: do tamanho da asa em relação ao estabilizador horizontal; da distância entre os centros aerodinâmicos da asa e o estabilizador horizontal. O ponto neutro deve ficar atrás do CG (em direção à cauda), a menos de 25mm do CG.

1. How to get to a good neutral point
a) The area of the horizontal stabilizer should be between 1/6 and 1/8 of thewing.
b) The position of the wing relative to the CG of the fuselage should be between ½ and 1/3 of the wing

2. How to move the neutral point
2.1. Changing the size or position of the wing relative to the fuselage
2.1.1. Changing the size of the wing means altering the size of the horizontal stabilizer, unless such alteration does not compromise the range laid down in point (a)
2.1.2. Change the position of the wing, within the range established in paragraph b)
2.1.3. Add weight to the nose of the glider and consequently change the CG and PN.

     2.2. Changing the size of the horizontal stabilizer
            2.2.1. Change the size of the stabilizer within the range defined in point (a)

1. Como chegar a um bom ponto neutro
a) A área do estabilizador horizontal deve estar entre 1/6 e 1/8 da asa.
b) A posição da asa relativamente ao CG da fuselagem deve estar entre ½ e 1/3 da asa

2. Como mover o ponto neutro
2.1. Alterando o tamanho ou a posição da asa relativamente à fuselagem
2.1.1. Alterar o tamanho da asa implica alterar o tamanho do estabilizador horizontal, a não ser que, essa alteração não ponha em causa o intervalo estabelecido na alínea a)
2.1.2. Alterar a posição da asa, dentro do intervalo estabelecido na alínea b)
2.1.3. Adicionar peso ao nariz do planador e consequentemente alterar o CG e o PN.

     2.2. Alterando o tamanho do estabilizador horizontal
2.2.1. Alterar o tamanho do estabilizador dentro do intervalo definido na alínea a)

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