Elevação e aerodinâmica básica - Lift and basic aerodynamics
Quatro forças agem sobre uma aeronave em relação ao vôo reto e nivelado, não acelerado. Essas forças são impulso, sustentação, peso e arrasto.
Empuxo é a força de avanço produzida pelo motor/hélice. Ele se opõe ou supera a força de arrasto. Como regra geral, diz-se que atua paralelamente ao eixo longitudinal. Isso nem sempre é o caso, como explicado mais tarde.
O arrasto é uma força de retardo para trás e é causado pela interrupção do fluxo de ar pela asa, fuselagem e outros objetos salientes. O arrasto se opõe ao empuxo e age para trás paralelamente ao vento relativo.
O peso é a carga combinada da própria aeronave, a tripulação, o combustível e a carga ou bagagem. O peso puxa a aeronave para baixo por causa da força da gravidade. Ele se opõe à sustentação e atua verticalmente para baixo através do centro de gravidade da aeronave (CG).
A sustentação se opõe à força descendente do peso, é produzida pelo efeito dinâmico do ar que atua sobre a asa e atua perpendicularmente à trajetória de voo através do centro de sustentação (CL) da asa.
Uma aeronave se move em três dimensões e é controlada movendo-a em torno de um ou mais de seus eixos. O eixo longitudinal, ou roll, estende-se através da aeronave do nariz à cauda, com a linha passando pelo CG. O eixo lateral ou de passo se estende através da aeronave em uma linha que passa pelas pontas das asas, novamente passando pelo CG. O eixo vertical, ou guinada, passa pela aeronave verticalmente, cruzando o CG. Todos os movimentos de controle fazem com que a aeronave se mova em torno de um ou mais desses eixos e permite o controle da aeronave em voo.
Um dos componentes mais significativos do projeto de aeronaves é o CG. É o ponto específico onde se pode dizer que a massa ou peso de uma aeronave está centrada; isto é, um ponto em torno do qual, se a aeronave pudesse ser suspensa ou equilibrada, a aeronave permaneceria relativamente nivelada. A posição do CG de uma aeronave determina a estabilidade da aeronave em voo. À medida que o CG se move para trás (em direção à cauda), a aeronave se torna cada vez mais instável dinamicamente. Em aeronaves com tanques de combustível situados na frente do CG, é importante que o CG seja ajustado com o tanque de combustível vazio. Caso contrário, à medida que o combustível é usado, a aeronave fica instável. O CG é calculado durante o projeto e construção inicial e é afetado ainda mais pela instalação de equipamentos a bordo, carregamento da aeronave e outros fatores.
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