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CAPÍTULO 12 INSTRUMENTOS INTRODUÇÃO

A operação segura, econômica e digna de confiança das modernas aeronaves depende, principalmente, do uso dos instrumentos. Os primeiros instrumentos de aeronaves foram os indicadores de pressão de combustível e de óleo, para informar sobre problemas do motor, de modo que a aeronave pudesse pousar antes que o motor falhasse.

Quando foram desenvolvidas as aeronaves que voam sobre grandes distâncias, as condições do tempo tornaram-se um problema. Instrumentos foram desenvolvidos para auxiliar o vôo através das péssimas condições de tempo.

A instrumentação é basicamente a ciência da medição. Velocidade, distância, altitude, atitude, direção, temperatura, pressão e rotações por minuto (R.P.M) são medidas, e essa medição é apresentada em instrumentos na cabine.

Existem dois tipos de grupos de instrumentos de aeronaves. Um está de acordo com o trabalho que ele executa, estando dentro desse grupo a classe dos instrumentos de vôo, instrumentos do motor e os de navegação; o outro tipo é baseado no princípio do seu funcionamento. Alguns operam com relação às mudanças de temperatura ou pressão de ar e outros pela pressão de fluidos. Outros são ativados por magnetismo e eletricidade, e ainda existem os que dependem da ação giroscópica.

Os instrumentos que auxiliam no controle da atitude da aeronave em vôo são conhecidos como instrumentos de vôo.

Como esses instrumentos devem fornecer informações instantaneamente, eles estão localizados no painel principal de instrumentos, ao alcance de uma rápida referência visual para o piloto.

Os instrumentos básicos de vôo em uma aeronave são o velocímetro, o altímetro e a bússola magnética. Além desses, algumas aeronaves podem ter indicadores de curvas, de subida e descida e horizonte artificial.

Os instrumentos de vôo são operados pelas pressões atmosféricas, de impacto, diferencial e estática, ou por um giroscópio.

Os instrumentos dos motores têm por finalidade medir a quantidade e pressão dos líquidos (óleo e combustível) e dos gases (pressão de admissão), rotação do motor (R.P.M.) e temperatura.

Os instrumentos do motor normalmente incluem um tacômetro, medidores das pressões do óleo e do combustível, medidor da temperatura do óleo, e indicador da quantidade de combustível. Além desses, algumas aeronaves que são equipadas com motores convencionais, possuem ainda indicadores de: pressão de admissão, temperatura da cabeça do cilindro e temperatura do ar do carburador.

As aeronaves equipadas com motores a turbina terão indicadores da temperatura da turbina, ou do tubo de escapamento, e poderão ter também indicadores da razão de pressão dos gases do escapamento.

Os instrumentos de navegação fornecem informações que possibilitam ao piloto comandar a aeronave em cursos acuradamente definidos. Esse grupo de instrumentos inclui um relógio, bússolas (bússola magnética e indicador giroscópico de direção), rádios e outros instrumentos para apresentar informações de navegação ao piloto.

Um instrumento típico pode ser comparado a um relógio, que possui um mecanismo, um mostrador ou face, ponteiros ou mãos, e uma cobertura de vidro.

O mecanismo do instrumento está protegido por uma caixa formada por uma ou duas peças. Vários materiais, tais como liga de alumínio, liga de magnésio, ferro, aço, ou plástico, são usados na fabricação das caixas de instrumentos.

Baquelite é o plástico mais utilizado. As caixas, para os instrumentos operados eletricamente, são feitas de ferro ou aço; esses materiais permitem um caminho para o campo de força magnético perdido, que, de outra maneira, iria interferir com os equipamentos de rádio e eletrônicos. Alguns mecanismos de instrumentos estão embalados em caixas vedadas ao ar, enquanto outras caixas possuem um orifício de ventilação. Esse orifício permite que a pressão de ar interna sofra as variações causadas com a mudança de altitude da aeronave.

A numeração, as marcações do mostrador e os ponteiros dos instrumentos são freqüentemente cobertos com uma pintura brilhante.

Alguns instrumentos utilizam nessa pintura, o “sulphide calcium”, que é uma substância que brilha horas após a exposição na luz. Outros instrumentos têm uma camada fosforescente, que brilha somente quando estimulada por uma pequena lâmpada ultravioleta instalada na cabine. Alguns instrumentos são marcados com uma combinação de sais, óxido de zinco e “shellac” radioativo.

No manuseio desses instrumentos, cuidados devem ser tomados para evitar o envenenamento com o “radium”. Os efeitos do “radium” são cumulativos e podem aparecer após uma exposição por longo período, e contínua quantidades de radiação.

O envenenamento normalmente resulta do toque na boca ou no nariz, após o manuseio com os mostradores dos instrumentos ou com a tinta radioativa.

Após esse manuseio, as mãos deverão ser mantidas afastadas da boca e do nariz, e lavadas, com água quente e sabão, tão cedo quanto possível.

As marcações de limites dos instrumentos indicam quando um sistema em particular, ou componente, está operando em uma desejada e segura gama de operação, ou em condições inseguras. Os instrumentos devem ser marcados e graduados, de acordo com as especificações adequadas ao tipo de aeronave, contidas no Manual de vôo ou no Manual de manutenção.

A marcação dos instrumentos normalmente consiste de decalques coloridos ou pinturas aplicadas na borda externa do vidro do instrumento, ou sobre a graduação na face do mostrador.

As cores geralmente usadas como marcação de limites são o vermelho, o amarelo, o verde, o azul ou o branco. As marcações são usualmente na forma de um arco ou de uma linha radial.

Uma linha vermelha radial pode ser usada para indicar alcances máximos e mínimos.

Operações além dessas marcas limites são perigosas e devem ser evitadas. O arco azul indica limites onde a operação é permitida sob certas condições, o arco verde indica alcance normal de operação durante operações contínuas, a cor amarela é usada para indicar cautela.

Uma marca de referência branca é pintada entre o vidro do mostrador e a caixa do instrumento, em todos os instrumentos onde os limites de operação são pintados no vidro do mostrador.

Esta marca indicará se houve algum movimento do vidro em relação ao instrumento, permitindo, desta forma, que qualquer indicação errônea seja prontamente descoberta. O movimento do vidro que contém as indicações causará erro de leitura em relação ao mostrador do instrumento.

Com algumas exceções, os instrumentos são montados no painel na cabine de pilotagem, de forma que os mostradores são totalmente visíveis ao piloto ou co-piloto.

Os painéis de instrumentos são comumente construídos com uma chapa de alumínio resistente o suficiente para evitar flexão. Os painéis são não-magnéticos, e pintados com uma tinta fosca para evitar brilho ou reflexos. Em aviões equipados com poucos instrumentos somente um painel será necessário.

Em alguns aviões painéis adicionais são requeridos. Em tais casos, o painel de instrumento frontal é usualmente conhecido como o painel “Principal” de instrumentos, para diferenciá-lo dos painéis adicionais construídos na parte superior ou de lado no compartimento de vôo.

Em alguns aviões o painel de instrumentos é também conhecido como o “painel do piloto ou co-piloto”, porque muitos

dos instrumentos dos pilotos do lado esquerdo do painel são duplicados do lado direito.

O método de montar instrumentos no seu painel respectivo depende do desenho do estojo do instrumento.

Alguns instrumentos têm um formato que permite sua montagem por trás do painel.

Porcas colocadas nos cantos dos instrumentos permitem a sua fixação com parafusos; geralmente a parte frontal desses instrumentos não tem bordas, esses instrumentos podem, também, ser montados pela parte frontal do painel e afixados com parafusos e porcas.

A montagem de instrumentos que não têm bordas na parte frontal é um processo mais simples. O estojo sem borda é montado pela frente do painel. Uma braçadeira de tipo especial, no formato e no tamanho do estojo do instrumento, é atada na face traseira do painel. Parafusos atuadores são conectados à braçadeira e são acessíveis através do painel. O parafuso pode ser movido para afrouxar a braçadeira, permitindo que o instrumento deslize livremente através dela. Após o instrumento ter sido posicionado, o parafuso é apertado para que a braçadeira aperte o estojo do instrumento.

Os painéis de instrumentos geralmente são montados em coxins para absorver impactos de baixa freqüência e alta amplitude. Esses amortecedores geralmente são usados em jogos de dois, cada um em apoios separados. Os dois amortecedores absorvem a maioria da vibração vertical e horizontal, mas permitem que os instrumentos operem em condição de vibração menor. Uma vista seccionada de um típico amortecedor de vibração é mostrado na figura 12-1.

Figura 12-1 Secção de um amortecedor de painel de instrumento.

O tipo e o número de coxins usados nos painéis de instrumentos são determinados pelo peso da unidade.

O peso da unidade completa é dividido pelo número de pontos de fixação. Por exemplo, um painel de instrumento pesando 16 libras que é afixado em 4 pontos vai exigir 08 coxins amortecedores, cada um capaz de suportar 4 libras. Quando o painel for montado, o peso deverá flexionar os amortecedores aproximadamente 1/8”. Os amortecedores dos painéis de instrumentos deverão estar livres para mover-se em todas as direções e ter espaço suficiente para evitar contato com a estrutura que suporta o painel. Quando um painel não tem espaço suficiente, os amortecedores devem ser inspecionados quanto a rachaduras ou deterioração.

O reparo de instrumentos de aeronaves é altamente especializado, requerendo ferramentas e equipamentos especiais.

Os técnicos de instrumento devem ter treinamento especializado ou, ainda, extensiva prática numa oficina de reparos.

Por esses motivos, o reparo dos instrumentos deve ser executado por uma oficina devidamente certificada para reparo de instrumento. Entretanto, os mecânicos são responsáveis pela instalação, conexão, remoção , prestação de serviços e checagem funcional dos instrumentos.

Indicadores de pressão ou Manômetros são usados para indicar a pressão na qual o óleo do motor está sendo forçado através dos rolamentos, nas passagens de óleo e nas partes móveis do motor, e a pressão na qual o combustível é entregue ao carburador ou controle de combustível.

Esses instrumentos são usados também para medir a pressão no ar dos sistemas de degelo e giroscópicos, medem também as misturas ar/combustível na linha de admissão, e

a pressão de líquidos e de gases em diversos outros sistemas.

Instrumentos dos motores

Os instrumentos dos motores são geralmente três instrumentos agrupados numa peça única.

Um instrumento típico de motor contém indicações de pressão de óleo, indicações de pressão de gasolina e temperatura do óleo, conforme mostra a figura 12-2.

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