10CFS BMA - PNEUMATICA BASICA DE AERONAVES v2.pdf

FORÇA AÉREA BRASILEIRA ESCOLA DE ESPECIALISTAS DE AERONÁUTICA

PNEUMÁTICA BÁSICA DE AERONAVES VOLU VOLUM ME II

BMA CFS 2011 IMPRESSO NA SUBSEÇÃO GRÁFICA DA EEAR

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MINISTÉRIO DA DEFESA COMANDO DA AERONÁUTICA ESCOLA DE ESPECIALISTAS DE AERONÁUTICA

PNEUMÁTICA BÁSICA DE AERONAVES

Apostila da disciplina disciplina Pneumática Pneumática Básica de Aeronaves, Aeronaves, da Especialidade BMA, do Curso de Formação de Sargentos. Elaboradores: Elaboradores: Rosinei Ferreira Ferreira Frazão Frazão - SO BMA Denílson dos Anjos – 1S BMA















DOCUMENTO DE PROPRIEDADE DA EEAR Todos os direitos reservados Nos termos da legislação sobre direitos autorais, é proibida a reprodução total ou parcial desde documento, utilizando-se qualquer forma ou meio eletrônico eletrônico ou mecânico, inclusive inclusive processos xerográficos xerográficos de fotocópias e de gravação, sem a permissão, expressa e por escrito, da Escola de















SUMÁRIO Introdução .................................... ...................................................... ....................................... ...................................... ...................................... ......................................01 .................01 4 SISTEMA DE AR CONDICIONADO ..................................... ....................................................... ...................................... ........................... .......02 02 4.1 Generalidades ...................................... ........................................................ ...................................... ...................................... .............................. ............02 02 4.2 Unidades componentes do sistema ....................................... ........................................................ ...................................06 ..................06 4.3 Funcionamento do sistema ...................................... ....................................................... ...................................... ............................... ..........17 17 5 SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO PRESSURIZAÇÃO DE CABINES............. CABINES................. ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... .........36 .....36 5.1 Generalidades ...................................... ........................................................ ...................................... ...................................... .............................. ............36 36 5.2 Pressurização do selo da porta.................................................................................37 5.3 Sistema de pressurização do avião Xingu............................................ Xingu.............................................................. ......................41 41 5.4 Unidades componentes da cabine pressurizada.......................................................42 5.5 Funcionamento do sistema de pressurização...........................................................46 Conclusão .................................... ...................................................... ....................................... ...................................... ...................................... ......................................58 .................58 Referências ...................................... ....................................................... ...................................... ....................................... ...................................... ..................................59 ..............59















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INTRODUÇÃO

Amigo cursista! Estudaremos o Sistema de Ar Condicionado, que é fundamental para que haja um controle da temperatura e umidade da cabine. Além disso, este sistema serve para pressurizar a cabine, permitindo que as aeronaves atinjam maiores altitudes, sem afetar o bem estar da tripulação e passageiros. Por fim, veremos como funciona o Sistema de Pressurização, que é o responsável direto pelo controle da pressão da cabine. Após a conclusão deste módulo, temos a certeza que você estará em condições de iniciar um estágio prático em uma seção de pneumática, onde terá a oportunidade de por em prática os conhecimentos conhecimentos adquiridos, adquiridos, bem como iniciar o estudo de outros tipos de sistemas pneumáticos, pneumáticos, utilizados em aeronaves.

















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4 SISTEMA SISTEMA DE AR CONDICION CONDICIONADO ADO 4.1 Generalidades Os sistemas de ar condicionado são utilizados para deixar um ambiente em uma temperatura temperatura agradável agradável ao corpo humano (±22ºC). (±22ºC).

4.1.1 Sistema de ar condicionado do tipo ciclo de vapor Nas fábricas, grandes lojas ou áreas muito grandes, são utilizados sistemas de ar condicionado do tipo “central”. Neste caso o ambiente é condicionado, através de um grande sistema central o qual, distribui o ar a uma temperatura agradável para rodos os ambientes. Nas residências, automóveis ou mesmo em nosso avião T-27 Tucano, encontramos um sistema de ar condicionad condicionadoo do tipo ciclo de vapor. vapor. Neste sistema sistema o gás freon (utilizado (utilizado nas geladeiras e freezers) serve como refrigerante. O princípio de funcionamento é bastante simples: o gás freon é comprimido, passando por uma rede tubular onde absorve todo o calor do ambiente. Com isto temos um meio resfriado e com temperatura controlada. O controle de temperatura é realizado com o auxílio de um termostato. Associado ao gás freon temos um sistema de ventilação, a qual permite maiores variações de temperatura e condicionamento. Nos ambientes com ar condicionado do tipo ciclo de vapor deve-se manter as portas fechadas e não fumar, pois o ar que está sendo condicionado não vem de fora e sim, do próprio ambiente fechado. A unidade que mede a capacidade de um sistema de ar condicionado é chamada “BTU”

(Bristish Temperature Unit – Unidade Britânica de Temperatura). Deve-se utilizar um aparelho de ar condicionado, levando-se em conta o tamanho do ambiente em metros cúbicos, com a potência do mesmo em BTU.

















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4 Independente do tipo de aeronave; com motor a reação (F-5, Mirage, XAVANTE, Boeing, etc.) etc.) ou turbo-hélice turbo-hélice (C-130, Búfalo, Búfalo, Bandeirante, Bandeirante, Xingu e Brasília), Brasília), a extração de ar (sangria) ocorre, normalmente, do último estágio de compressão destes motores, pois é neste setor que a temperatura e a pressão são maiores. Para o nosso estudo escolhemos escolhemos o sistema de ar condicionado do avião Xingu, por ser de fácil compressão e básico para o entendimento de sistemas mais complexos. Este sistema é quase idêntico ao utilizado utilizado pela aeronave Bandeirante. Bandeirante.

4.1.2.1 4.1.2.1 Descriç Descrição ão do sistema sistema de ar condicio condicionado nado da aeronave aeronave Xingu Xingu O sistema de ar condicionado do avião Xingu é do tipo ciclo de ar e promove a refrigeração e o aquecimento da cabine, utilizando ar extraído de compressor dos motores. O sistema é provido de válvulas válvulas de corte de sangria; válvulas unidirecionai unidirecionaiss (uma para cada motor) ; separador inercial de contaminantes; válvula reguladora de pressão; válvula de corte do sistema de ar condicionado; condicionado; venturi limitador limitador de fluxo; válvula de derivação do venturi; contactores de sobrepressão e sobretemperatura; unidade de refrigeração; separador d’água e subsistema de distribuição. Todos os ductos de extração do sistema são feitos de aço inoxidável e são termicamente termicamente isolados. isolados. As seções dos tubos são unidas através através de juntas flexíveis. O sistema sistema de extração extração recebe recebe ar ar quente da seção P3 do motor motor a uma uma pressão pressão de, aproximadamente, 100 PSI. Cada motor origina um ducto que incorpora uma válvula de corte de sangria e uma uma válvula unidirecion unidirecional. al. Ambos os ductos, chamados chamados de esquerdo esquerdo e direito, direito, juntamjuntamse na lateral direita direita da fuselagem fuselagem formando o ducto comum. comum. Este ducto incorpora, incorpora, logo na sua origem, um separador inercial de contaminantes, uma válvula reguladora de pressão e uma válvula de corte de ar condicionado. Estes elementos ficam localizados logo embaixo da carenagem asa-fuselagem do lado direito. O ducto comum está instalado embaixo do piso e

















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4.2 Unidades componentes do sistema 

Um circuito de extração de ar composto de 3 (três) válvulas de corte (duas para

sangria dos motores e uma para cortar o suprimento de a r para o “PACK”) + duas válvulas unidirecionais. 

Filtro inercial (separador inercial).



Válvula reguladora de pressão (35 PSI).



Venturi limitador de fluxo e válvula “BY-PASS” PASS” do venturi venturi (para pré –

condicionamento no solo). 

Uma unidade simples “BOOTSTRAP” 27 0 / 3W, constituída de um trocador de

calor duplo; um turbo refrigerador, com três discos girantes em um eixo (compressor, turbina de expansão e ventilador). 

Separador d’água.



Válvula de moduladora (Válv. Controle Temp.).



Interruptor de sobrepressão (39 PSI).



Sensor de temperatura do ducto.



Sensor de temperatura da cabine.



Contactor térmico de superaquecimento.



Controlador eletrônico.



Aspirador d’água

4.2.1 Descrição Descrição e funcionament funcionamentoo 4.2.1.1 4.2.1.1 Válvula de corte corte



















7



















8



















9



















10

Válvula Reguladora de Pressão Fig. 7 4.2.1.5 Venturi limitador limitador de fluxo Está instalado no cone de cauda (próximo a entrada da unidade de refrigeração). Sua



















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12 além de uma válvula válvula moduladora, moduladora, a qual, através através de um controle controle de dosagem de ar quente, permite diversas opções de temperatura no interior da cabine. O ventilador tem por finalidade forçar a passagem de ar interior dos trocadores, a fim de melhorar a refrigeração no solo, visto que em vôo, já temos ar de inpacto.





















13 válvula moduladora (também chamada válvula de controle de temperatura ou válvula misturadora). misturadora). Desta forma obtém-se obtém-se assim o ar condicionado condicionado que atingirá o interior da cabine.

4.2.1 4.2.1.7 .7 Aspirador d’água Montado do lado esquerdo da caixa do ventilador, usa para seu funcionamento ar extraído do trocador de calor secundário, aspirando a água coletada pelo separador d’água. Este fluído é

pulverizado no interior dos trocadores de calor (resfriando primeiramente o secundário e depois o primário) de forma a aumentar a eficácia dos mesmos.





















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Válvula Moduladora Fig. 11 4.2.1 4.2.1.9 .9 Separador d’água





















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4.3 Funcionamento do Sistema 4.3.1 Painel de ar condicionado O painel de controle está localizado no painel central do teto, no canto superior esquerdo.























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4.3.2 Circuito Circuito do sistema de de ar condicionado condicionado O funcionamento do sistema de ar condicionado do avião Xingu depende da posição do interruptor de controle (chave seletora). Com a chave seletora em “LIGA”, temos a válvula de corte do “PACK” na posição aberta aberta e a válvula válvula da da ventilação na posição fechada. Se os motores estiverem funcionando e as válvulas de corte de sangria dos motores estiverem abertas, teremos ar condicionado na

cabine.























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4.3.3 Sistema Sistema de proteção contra superaqueciment superaquecimentoo Protege a unidade contra a temperatura excessiva (acima de 224± 8 ºC), comandando o fechamento a válvula de corte do “PACK”. A unidade de refrigeração incorpora o Interruptor Térmico de Superaquecimento, o qual fecha um circuito elétrico de proteção, ao atingir o seu valor de regulagem. Isto ocorrerá se houver um superaquecimento do ar que está se dirigindo ao trocador secundário, em razão de uma obstrução na colméia, entrada NACA e/ou saída dos trocadores, ou qualquer outra situação

























22

























23 4.3.4 Funcionamento do sistema

























24 Dependendo do posicionamento do seletor de temperatura, maior ou menor quantidade de ar quente pode contornar os trocadores e misturar-se ao frio que sai da turbina. A válvula de

























25 centrifugação as partículas de água. Estas são eliminadas para o exterior por um dreno localizado na parte inferior traseira da fuselagem.

























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5.5.15 Procedimentos Procedimentos de emergência emergência 5.5.15.1 5.5.15.1 Descida de emergência emergência É necessária todas as vezes que falhar o sistema de controle de pressurização ou qualquer outra situação que ocasione uma perda de pressão, na qual a altitude de cabine ultrapasse 10.000ft (equivalente a 10,10 psi ou 20,58 in hg).

5.5.15.2 5.5.15.2 Despressurização Despressurização lenta Constatada a falha através da luz de aviso do painel de múltiplo alarmes de 10.000 ft de altitude de cabine, posicionar imediatamente a chave seletora em manual e atuar o interruptor de comando no sentido desce. Observar o altímetro e o variômetro, sendo que se a razão de subida da cabine estiver muito muito grande, iniciar iniciar imediatamente imediatamente a descida do avião. Quando na despressurização lenta, a ação do comando manual trouxer a altitude da cabine de 8.000 a 10.000 ft, prosseguir o vôo normalmente com os instrumentos do sistema.

5.5.15.3 5.5.15.3 Despressurização Despressurização rápida (explosiva) (explosiva) Constatada a despressurização, a tripulação deve imediatamente usar suas máscaras de oxigênio, tomando as providências para que o oxigênio também seja fornecido aos passageiros. Iniciar a descida de emergência a uma razão de descida de 3.500 ft/min até atingir 14.000. Quando atingir atingir 14.000 ft/min, reduzir reduzir a razão de descida para o mínimo de 1.500 ft/min até atingir 10.000 ft. Quando atingir 10.000 ft/min, reduzir a razão de descida, estabilizando o vôo a essa altitude.















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Conclusão: Durante o estudo desta apostila, você viu a importância do sistema de ar condiciona como elemento de conforto e essencial para o sistema de pressurização. E que o sistema de pressurização é indispensável para se voar a grandes altitudes e mantém a pressão interna agradável agradável e próxima próxima ao nível do mar. mar. Como você pode ver, os sistemas pneumáticos são de grande importância para as















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Referências: Manual de instrução do avião Xingu – EMBRAER – São José dos Campos Manual de instrução do avião T-27 Tucano – EMBRAER – São José dos Campos

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