Fundamentos de Engenharia Aeronáutica - Volume único

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submetida a um aumento de ângulo de ataque em relação a direção do vento relativo e uma
força lateral será criada tendendo a trazer o avião de volta a sua posição de equilíbrio. Assim,
é possível verificar a necessidade da utilização de uma superfície aerodinâmica simétrica na
superfície vertical da empenagem, o que garante que em uma situação de equilíbrio nenhuma
força lateral desestabilizante seja criada.
Matematicamente a força lateral na superfície vertical da empenagem quando a
aeronave se encontra em uma condição de vôo com ângulo de derrapagem positivo pode ser
calculada da seguinte forma:
F
v
1 2
= − ⋅ ρ ⋅ vv
⋅ Sv
⋅ CLv
(5.83)
2
O sinal negativo presente na Equação (5.83) indica que a força lateral gerada atua no
sentido negativo do eixo lateral da aeronave (eixo y). Ainda com relação à Equação (5.83), o
coeficiente de sustentação C Lv pode ser determinado em função do coeficiente angular C Lαv e
do ângulo de ataque da superfície vertical da empenagem α v em relação ao vento relativo,
dessa forma, pode-se escrever que:
F
v
1
2
= − ⋅ ⋅
2
vv
ρ ⋅ S ⋅ C ⋅ α
α
v
L v
v
(5.84)
O ângulo de ataque α v da superfície vertical da empenagem pode ser expresso em
função do ângulo β que representa a direção do vento relativo e do ângulo de ataque induzido
lateral σ (sidewash) do seguinte modo:
α
v
= β + σ
(5.85)
O ângulo de ataque induzido lateral σ (sidewash) é similar ao ângulo de ataque
induzido longitudinal (downwash) e fisicamente é provocado pelo desvio dos vórtices de
ponta de asa.
A partir das Equações (5.84) e (5.85) é possível escrever a equação que define o
momento restaurador da seguinte forma:
N
v
= F ⋅l
(5.86)
v
v
onde l v representa o braço de momento do ponto de aplicação da força lateral até o CG da
aeronave.
Na Equação (5.86) é possível observar que o momento restaurador provocado por uma
força lateral negativa é um valor positivo, portanto, substituindo as Equações (5.84) e (5.85)
na Equação (5.86) tem-se:
N
v
1 2
= ⋅ ρ ⋅vv
⋅ Sv
⋅CLαv
⋅ σ
2
( β + ) ⋅lv
(5.87)