Fundamentos de Engenharia Aeronáutica - Volume único

tempo de vida, é normal selecionar aquelas que serão críticas para cada membro estrutural do
avião. Estas condições são normalmente determinadas a partir de uma vasta investigação e
experiência.
Apesar do cálculo dos carregamentos aplicados nas aeronaves ser a principal
responsabilidade de um grupo especial denominado por grupo de cargas no mundo da
engenharia, um conhecimento geral das cargas nas aeronaves é essencial para os analistas de
tensões.
Toda a aeronave é projetada para cumprir missões específicas de uma forma segura.
Isto resulta numa vasta gama de veículos que se distinguem pela dimensão, configuração e
desempenho. Aviões de transporte comercial são desenhados especificamente para o
transporte de passageiros e carga de um aeroporto para outro. Estes tipos de aviões nunca
estão sujeitos a manobras violentas. Por outro lado, aviões militares como caças e
bombardeiros têm que resistir a manobras mais severas.
As condições de projeto são normalmente determinadas a partir da máxima aceleração
que o corpo humano pode resistir já que o piloto perde a consciência antes de se atingir o fator
de carga que causará falha estrutural no avião.
Para garantir segurança, integridade estrutural, e confiabilidade das aeronaves tendo
em conta a otimização do projeto, as agências governamentais, civis e militares,
estabeleceram especificações e requisitos de acordo com a amplitude das cargas a serem
usadas no projeto estrutural das várias aeronaves.
As cargas limites usadas pelas agências civis, ou cargas aplicadas pelas militares são
as cargas máximas a que o avião poderá estar sujeito ao longo de toda a sua vida útil. Cargas
máximas ou cargas de projeto são as cargas limites multiplicadas por um fator de segurança
(FS)
Geralmente, este fator varia de 1,25 para mísseis a 1,5 para estruturas de aviões e é
usado em praticamente todo o projeto devido ao elevado número de incertezas e
aproximações tais como:
1 - Simplificações e aproximações efetuadas nas análises teóricas;
2 - Variações nas propriedades do material e no controle de qualidade;
3 - Manobras de emergência que podem partir do piloto, resultando em cargas no
veículo que podem ser maiores que as cargas limites especificadas.
As cargas limites e as cargas de projeto são muitas vezes definidas especificando
certos valores de fatores de carga. O fator limite de carga é um fator pelo qual os
carregamentos básicos em uma aeronave são multiplicados de modo a obter as cargas limites.
Do mesmo modo, o fator de carga de projeto é um fator pelo qual os carregamentos
básicos são multiplicados para obter as cargas de projeto; por outras palavras, é o produto do
fator limite de carga pelo fator de segurança.
Projetar uma estrutura aeronáutica requer uma atenção especial do engenheiro ou
projetista, pois este tipo de componente pode apresentar solicitações complexas e pouco
comuns quando comparado a outras estruturas mais simples. Por isso são exigidas normas de
segurança rígidas e extensas neste tipo de aplicação.
A norma seguida é a norma americana FAR-23 (Federal Aviation Regulations - Part
23) aplicada mundialmente para o projeto de aviões e regida pela FAA (Federal Aviation
Administration), agência reguladora americana.
Os principais tipos de cargas atuantes em uma aeronave são as seguintes:
Cargas atuantes nas asas.
Cargas atuantes na fuselagem.
Cargas atuantes no trem de pouso.
Cargas atuantes na empenagem.
Cargas atuantes nos componentes de fixação da aeronave.
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