Aeronave: Indicador de velocidade do ar (ASI)

O ASI é um manômetro diferencial sensível que mede e indica prontamente a diferença entre pitot (impacto/pressão dinâmica) e pressão estática. Essas duas pressões são iguais quando a aeronave está estacionada no solo em ar calmo. Quando a aeronave se move pelo ar, a pressão na linha de pitot se torna maior do que a pressão nas linhas estáticas. Essa diferença de pressão é registrada pelo ponteiro de velocidade no ar na face do instrumento, que é calibrado em milhas por hora, nós (milhas náuticas por hora), ou ambos.

O ASI é o único instrumento que utiliza tanto o pitot quanto o sistema estático. O ASI introduz a pressão estática na caixa de velocidade enquanto a pressão pitot (dinâmica) é introduzida no diafragma. A pressão dinâmica expande ou contrai um lado do diafragma, que está conectado a um sistema de indicação. O sistema aciona a articulação mecânica e a agulha de velocidade do ar.

Assim como nas altitudes, existem vários tipos de velocidade no ar. Os pilotos precisam estar muito familiarizados com cada tipo.

Velocidade do ar indicada (IAS)— a leitura direta do instrumento obtida do ASI, não corrigida para variações na densidade atmosférica, erro de instalação ou erro do instrumento. Os fabricantes usam essa velocidade como base para determinar o desempenho da aeronave. As velocidades de decolagem, pouso e estol listadas no AFM/POH são IAS e normalmente não variam com a altitude ou temperatura.   

Velocidade do ar calibrada (CAS)— IAS corrigido para erro de instalação e erro do instrumento. Embora os fabricantes tentem manter os erros de velocidade no ar no mínimo, não é possível eliminar todos os erros em toda a faixa de operação de velocidade no ar. Em certas velocidades do ar e com certas configurações de flaps, os erros de instalação e instrumentos podem totalizar vários nós. Este erro é geralmente maior em baixas velocidades. Nas faixas de velocidade de cruzeiro e mais altas, IAS e CAS são aproximadamente os mesmos. Consulte a tabela de calibração de velocidade no ar para corrigir possíveis erros de velocidade no ar.

Velocidade real (TAS)—CAS corrigido para altitude e temperatura fora do padrão. Como a densidade do ar diminui com o aumento da altitude, uma aeronave precisa voar mais rápido em altitudes mais altas para causar a mesma diferença de pressão entre a pressão de impacto do pitot e a pressão estática. Portanto, para um determinado CAS, o TAS aumenta à medida que a altitude aumenta; ou para um determinado TAS, o CAS diminui à medida que a altitude aumenta. Um piloto pode encontrar o TAS por dois métodos. O método mais preciso é usar um computador de voo. Com este método, o CAS é corrigido para variação de temperatura e pressão usando a escala de correção de velocidade no computador. Computadores de voo eletrônicos extremamente precisos também estão disponíveis. Basta digitar o CAS, altitude de pressão e temperatura, e o computador calcula o TAS. Um segundo método, que é uma regra geral, fornece o TAS aproximado. Basta adicionar 2% ao CAS para cada 1.000 pés de altitude. O TAS é a velocidade que é usada para planejamento de voo e é usada ao preencher um plano de voo. 

Groundspeed (GS) — a velocidade real do avião sobre o solo. É TAS ajustado para o vento. GS diminui com vento de proa e aumenta com vento de cauda. 

Marcações do Indicador de Velocidade do Ar 

Aeronaves pesando 12.500 libras ou menos, fabricadas após 1945 e certificadas pela FAA são obrigadas a ter ASIs marcadas de acordo com um sistema de marcação codificado por cores padrão. Este sistema de marcações codificadas por cores permite que um piloto determine rapidamente certas limitações de velocidade do ar que são importantes para a operação segura da aeronave. Por exemplo, se durante a execução de uma manobra nota-se que o ponteiro da velocidade no ar está no arco amarelo e se aproxima rapidamente da linha vermelha, a reação imediata deve ser reduzir a velocidade no ar.

Conforme mostrado na Figura, os ASIs em aeronaves pequenas monomotoras incluem as seguintes marcações padrão codificadas por cores:

Arco branco — comumente referido como a faixa de operação do flap, pois seu limite inferior representa a velocidade total de estol do flap e seu limite superior fornece a velocidade máxima do flap. Aproximações e aterrissagens são geralmente realizadas em velocidades dentro do arco branco.

Limite inferior do arco branco (VS0) - a velocidade de estol ou a velocidade mínima de voo estável na configuração de pouso. Em aeronaves pequenas, esta é a velocidade de estol sem potência no peso máximo de pouso na configuração de pouso (trem e flaps abaixados).

Limite superior do arco branco (VFE)— a velocidade máxima com os flaps estendidos. 

Arco verde — o alcance operacional normal da aeronave. A maioria dos vôos ocorre dentro desta faixa. 

Limite inferior do arco verde (VS1) - a velocidade de estol ou a velocidade mínima de voo estável obtida em uma configuração especificada. Para a maioria das aeronaves, esta é a velocidade de estol de desligamento no peso máximo de decolagem na configuração limpa (engrenagem para cima, se retrátil, e flaps para cima). 

Limite superior do arco verde (VN0)— a velocidade máxima de cruzeiro estrutural. Não exceda esta velocidade, exceto em ar suave. 

Arco amarelo — faixa de cuidado. Voe dentro deste alcance apenas em ar suave e apenas com cautela.

Linha vermelha (VNE)— nunca exceda a velocidade. Operar acima desta velocidade é proibido, pois pode resultar em danos ou falhas estruturais.  

Outras limitações de velocidade do ar 

Algumas limitações importantes de velocidade no ar não estão marcadas na face do ASI, mas são encontradas em placas e no AFM/POH. Essas velocidades do ar incluem: 

Velocidade de manobra de projeto (VA)— a velocidade máxima na qual a carga limite do projeto estrutural pode ser imposta (por rajadas ou deflexão total das superfícies de controle) sem causar danos estruturais. É importante considerar o peso ao fazer referência a essa velocidade. Por exemplo, VA pode ser de 100 nós quando um avião está muito carregado, mas apenas 90 nós quando a carga é leve.

Velocidade de operação do trem de pouso (VLO)— a velocidade máxima para estender ou retrair o trem de pouso se estiver pilotando uma aeronave com trem de pouso retrátil.

Velocidade estendida do trem de pouso (VLE)— a velocidade máxima na qual uma aeronave pode voar com segurança com o trem de pouso estendido.

Melhor velocidade de ângulo de subida (VX)— a velocidade do ar na qual uma aeronave ganha a maior quantidade de altitude em uma determinada distância. É usado durante uma decolagem em campo curto para eliminar um obstáculo. 

Best rate-of-climb speed (VY) — a velocidade no ar que fornece o maior ganho de altitude em um determinado período de tempo. 

Melhor taxa de subida de um motor (VYSE) – a melhor taxa de subida ou taxa mínima de afundamento em uma aeronave bimotor leve com um motor inoperante. Está marcado no ASI com uma linha azul. VYSE é comumente referido como "Linha Azul".

Velocidade mínima de controle (VMC) - a velocidade mínima de voo na qual uma aeronave leve e bimotor pode ser controlada satisfatoriamente quando um motor repentinamente se torna inoperante e o motor restante está na potência de decolagem.  

Verificação do Instrumento 

Antes da decolagem, o ASI deve ler zero. No entanto, se houver um vento forte soprando diretamente no tubo pitot, o ASI pode ler mais alto que zero. Ao iniciar a decolagem, certifique-se de que a velocidade no ar está aumentando a uma taxa apropriada.