domingo, 2 de fevereiro de 2003

O que é G negativo

Oi, pessoal. Domingo passado o Turbina, o Ernani, o Melo e o Carlos estavam
me explicando que 챕 necess찼rio a todo piloto de giro saber o que 챕 o G
negativo. Al챕m da explica챌찾o que recebi, nagevando aqui e ali me deparei
com um texto, em Ingl챗s, que explica detalhadamente o assunto. Digamos que
é complementar àquelo texto que o Heron escreveu pra gente uma vez. Achei
legal a explica챌찾o e tomei a liberdade de traduzir e colocar aqui pra todo
mundo.

Um abra챌찾o.
O JuciÊ


> Ouvi falar um pouco sobre o que acontece quando o fluxo de ar vem
> por cima do rotor. Isso 챕 s챕rio?

Depende do que voc챗 quer dizer ... Existem v찼rias coisas que podem causar
isso ... A mais comum 챕 P.I.O. (Pilot Induced Oscillation - Oscila챌찾o
induzida pelo Piloto), tamb챕m conhecida como "porpoising" (lembrando a a챌찾o
de um golfinho pulando pra fora dágua)... É quando a máquina "passa o
piloto pra tr찼s" (na maioria das vezes um piloto mau treinado), quando ele
n찾o compensa a lat챗ncia no sistema de controle do giro e come챌a a corrigir
em excesso .. (챕 como quando um carro sai de traseira). O giro embica pra
baixo, o piloto puxa de volta (forte demais e atrasado) e o giro sobe,
ent찾o o piloto empurra o manche pra frente ... de novo forte demais e
atrasado), ao que o giro embica pra baixo de novo... o que acaba
acontecendo 챕 que o piloto empurra o manche pra frente demais e muito
r찼pido, o que resulta no "G negativo" (j찼 vou explicar) e conseq체ente queda
(normalmente fatal).

O G negativo causa v찼rias coisas... o rotor gira porque o ar passa _para
cima_ atrav챕s dele. Isto requer que haja uma carga no rotor (o peso da
m찼quina e do piloto) e tamb챕m requer velocidade pra frente em rela챌찾o ao
ar. Este 챕 o G positivo, onde voc챗 se sente firmemente preso ao banco, como
se estivesse sentado normalmente.. Se voc챗 acelera um pouco o giro, aumenta
a carga no rotor (e ele automaticamente gira mais r찼pido pra dar conta da
carga) e a for챌a do G positivo aumenta... o que faz com que voc챗 se sinta
pressionado contra o seu assento. At챕 ai tudo bem, e o giro ir찼 tolerar
for챌as de G positivo enormes sem a menor preocupa챌찾o.

No entanto, se voc챗 est찼 subindo rapidamente, ou at챕 mesmo num trajeto
horizontal r찼pido e, de repente empurra o manche pra frente, a m찼quina
tenta apontar pra baixo na mesma hora. Agora 챕 como se voc챗 estivesse
flutuando, fora do assento (se n찾o estivesse preso pelo cinto,
provavelmente voc챗 sairia do assento). O rotor j찼 n찾o est찼 carregando a
carga, devido à diminuição do peso "simulado" da máquina, e então começa a
girar mais devagar. Al챕m disso, o fluxo de ar est찼 agora vindo de cima
_para baixo_ através do rotor (devido à inércia da máquina carregá-la pra
cima ou pra frente com o rotor agora inclinado ou para baixo), o que
diminui ainda mais a velocidade do rotor. Isto significa que a for챌a
centr챠fuga que estava mantendo as flex챠veis p찼s do rotor esticadas agora
vai diminuindo e elas come챌am a se curvar pra parte de dentro do giro. Este
챕 o problema n첬mero um.

O problema n첬mero dois tem a ver com linhas de empuxo e linhas de
arrasto... 챕 dif챠cil explicar sem um desenho, ent찾o vou fazer um usando os
caracteres do computador (use fonte de largura fixa pra ver o desenho) ...

Rotor
-----------------------------------------------
| <----- Linha de arrasto do rotor
|
prop | |
| | 00
cauda | - ### | 00piloto e -----> Linha de empuxo da h챕lice
/\ | motor | 00assento etc
/ \ | | 00000 <----- Linha de arrasto parasita
/ \ | 00000
-------------------------------------
O o

N찾o est찼 muito bom, mas d찼 pra entender. :)

Ok, temos nosso giro voando em frente a, digamos, 60 milhas por hora. O
motor est찼 operando a tr챗s quartos da sua for챌a, o que 챕 um bocado de
empuxo. Vindo de encontro a isto est찼 nosso arrasto parasita (que 챕 o
arrasto criado pelo corpo do piloto, estrutura da aeronave, etc). A linha
central deste arrasto 챕 baixa, geralmente pr처ximo da altura do assento. Bem
emcima temos o arrasto criado pelo rotor girando à medida que nós o
for챌amos atrav챕s do ar... (챕 um bocado de arrasto... a maioria dos giros
tem uma raz찾o de sustenta챌찾o/arrasto de 2:1, o que quer dizer que pra cada
dois quilos de sustenta챌찾o que eles geram eles criam 1 kilo de arrasto..
compare com um glider, onde raz천es de sustenta챌찾o/arrasto de 30 ou 40 pra 1
n찾o s찾o incomuns).

E no meio n처s temos a linha de empuxo, que 챕 a linha que passa pelo centro
da h챕lice de propuls찾o. Em v척o normal tudo vai bem. Mas, se voc챗, de
repente, empurra o manche pra frente em alta velocidade sem primeiro
reduzir a for챌a, ent찾o todo aquele arrasto do rotor desaparece
imediatamente. No entanto, o arrasto parasita e o empuxo n찾o! E porque a
linha de empuxo fica _acima_ da linha de arrasto parasita, o empuxo tenta
empurrar o giro, apontando seu nariz pra baixo, que 챕 exatamente o que os
rotores est찾o tentando fazer tamb챕m...

O resultado normal 챕 que o giro vira de cabe챌a pra baixo na hora, e devido
à velocidade de giro do rotor ter diminuído (porque está descarregado e por
causa do fluxo de ar ao contr찼rio), eles entortam pra dentro, geralmente
golpeando a cauda da m찼quina e freq체entemente arrancando-a por completo...
(lembre-se que a velocidade nas pontas dos rotores 챕 de cerca de 350 milhas
por hora!). Isto n찾o ajuda muito, 챕 claro, e o giro normalmente vem ao
ch찾o, matando o piloto.

Este tipo de assunto 챕 muito assustador para a maioria das pessoas. Ent찾o
eu geralmente lhes mostro que "se voc챗 estiver dirigindo seu carro em uma
auto-estrada de m찾o dupla, a 100 Km por hora e simplesmente virar as rodas
pro lado esquerdo, muito provavelmente voc챗 vai morrer ao bater nos carros
que v챗m em dire챌찾o contr찼ria... mas isto n찾o te preocupa, n찾o 챕 mesmo? Voc챗
sabe destas conseq체챗ncias e est찼 ciente que n찾o deve fazer isso". Faz parte
do seu treinamento como piloto de giro aprender que você NÃO deve empurrar
o manche pra frente de uma vez, de repente, sem antes reduzir a for챌a do
motor ou sua velocidade em rela챌찾o ao fluxo de ar.

Brett Paulin
Rando@zikzak.apana.org.au
Zikzak public access UNIX, Melbourne, Australia.
Data:1994-03-14 03:22:18 PST

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12 comentários:

  1. Caro Juci챗   Parabéns pela iniciativa em publicar artigos sobre segurança de vôo.  Segurança é a nossa prioridade na ABG porque sem ela não teremos aerodesporto. Espero que continue colaborando e também seja seguido por outros colegas da nossa comunidade.Esse assunto  é de vital importância para fortalecer o crescimento saudável de nossa comunidade e trazer credibilidade para o grupo.   Sds   Ernani

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  2. Ae pessoal: Nao 챕 uma nota alegre, mas um alerta a todos com relacao a design correto este foi um acidente na Inglaterra no final dos anos 60. Provavelmente ligado a G negativo. abra챌os http://www.rotorcraft.com/forums2/fileattachments/Walliscrash.jpg

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  3. Isso 챕 um alerta para que enfiem na cabe챌a que nenhuma aeronave deve ser usada para fins de divers찾o pura e simples, fazendo acrobacias sem treinamentos s챕rios. Mesmo aeronaves projetadas para acrobacias t챗m seus limites que n찾o devem ser extrapolados. Pensem bem, os p찼ssaros voam por necessidade e n찾o por esporte... Por que 챕 que n처s devemos usar o v척o de outra forma, arriscando vidas preciosas? Gostar de voar 챕 uma coisa, brincar de voar 챕 outra, bem mais arriscada.

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  4. Coisa feia mesmo, hein!?

    Mas cad챗 o estabilizador horizontal dessa m찼quina? Assim pela foto, me parece que ela tem um bocado de peso abaixo da linha de empuxo e um motor forte.

    Aí vão dizer, como eu já ouvi: "ah, mas tá cheio de AC4 voando por ai e nenhum deles tem estabilizador horizontal. Só vem com essa estória de que precisa de estabilizador quem não sabe voar de giro". Ai eu, JuciÊ, sou obrigado a ficar caladinho no meu canto.

    Só que este "piloto de internet" que vos fala gostaria de fazer uma pequena colocação: olha o peso de um AC4, olha a força do motor VW que vai atrás. O motor não tem muita potência sobrando. Todo dono de AC4 sabe que o motor vive dando problema, justamente porque trabalha no limite (tirando o do Tonhão, que é um caso à parte). É claro que a relação peso da aeronave versus capacidade de empuxo do motor faz diferença na hora do G negativo. Um motor mais forte ou um peso menor ou uma alavanca maior vai diminuir o tempo que leva pro giro virar pra frente; vai diminuir a ponto de tirar o controle do piloto. A hora que o cara percebe que tem algo errado não dá tempo nem de dizer amém. E não precisa ser piloto de giro e nem cientista da NASA pra entender isso. É física, pura e simples, daquela que a gente aprendeu no ginásio.

    Ningu챕m me tira da cabe챌a que o AC4 Subaru do saudoso J첬nior tinha uma rela챌찾o perigosa neste quesito. Voando com um cara s처, ent찾o, ficou levinho pro Subaru. Se o VW n찾o tem for챌a pra fazer rolar um AC4, o Subaro provou que tem, e como tem! Me disseram que o impacto com o solo foi t찾o forte que os tubos redondos da estrutura viraram TIRAS no asfalto. O motor virou o giro e continuou empurrando com tudo em dire챌찾o ao ch찾o!

    "Ah, mas os gringos estão fazendo giros com motores fortes!". Certo, mas vai ver o projeto da estrutura destes giros. É tudo CLT, amigão. A linha de empuxo vem bem atrás do CG vertical. Essa estória do motor ficar lá encima e o piloto lá embaixo ralando o traseiro no chão, só pra motores de baixa potência. E outra: todas as máquinas hoje tem o bendito do estabilizador horizontal na cauda que ajuda a evitar que o aparelho gire pra frente.

    É isso ai. Falei. Desculpa a ousadia, mas eu estranho que até hoje ninguém tenha tocado neste assunto do estabilizador e achei que já era hora de alguém falar.

    Um abra챌o pra todos.
    O JuciÊ

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  5. JuciÊ: Sua indigna챌찾o tem procedimento e todo novato quando entra no circuito giromundo fica meio perdido entre os puristas (saudosistas) e os modernistas (evolu챌찾o) pois ainda nao criaram sistemas para coibir o uso de maquinas sem desenho adequado. Ex: aqui tem um tal de airworthness certificate (bonito nome nao?) voce chama o inspetor, paga 150 dolares pra ele olhar seu giro e ele te da um certificado que permite voce voar a maquina. Coloca ali algumas restri챌천es (40 horas minimo para testes) e outras cositas mas. Por챕m o guapo mancebo nao entende nicas de giro, mas sabe que ta tudo parafusado direitinho e os cabos no lugar e parece bem construido. Ai voce levanta voo e da uma cambalhota no ar indo diretamente do Circo du Soleil pro c챕u. . . E a PRA diz que nao pode fazer nada em nome da liberdade americana, nao querem intervencionismo e tal (vai dizer isto pro Iraque e o Afganistao) Pode-se come챌ar proibindo a maquina de voar em encontros oficiais promovidos pelos orgaos (ABG, PRA etc.) voce pode levar e expor mas nao voar. DAi vai banindo um aeroporto por vez e o Jeca vai ficando tao sozinho que acaba adotando as medidas propostas ou entao os amigos se reunem e dao de presente de aniversario um kit de convers찾o para a maquina dele e pronto! Ainda acho os giros a mais fascinante maquina voadora e as possibilidades de diversão, mesmo que nao voando,  com ela sao muito maiores do que os outros todos. É um espetaculo, seja la de cima ou aqui de baixo . . . abracos Heron

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  6. Falando nisso, nada como uma pequena anima챌찾o.
    Repare no tempo que leva pra m찼quina virar e em
    que momento o rotor 챕 partido pela h챕lice.

    Um abra챌o.

    O JuciÊ

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  7. Agora entendo porque a mo챌ada n찾o consegue anexar.
    Tem que ser feito em duas etapas. Primeiro voc챗 escolhe o arquivo, depois clica em anexar. Porque a Micro$oft n찾o me contrata, p척!? Vou l찼 ensinar os caras a desenvolver software pra Internet. 8^)

    Attachment: jaera.gif

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  8. JuciÊ Nunca tive problemas de anexar. So quando meu limite estourou, ai tirei alguma coisa mais antiga ou desnecesaria e pronto! Esta anima챌ao ja tinha postado um tempo atras, deveriam coloca-la em algum lugar permanente ai na pagina. E uma perguntinha sacana . . .onde andam todos? Ta meio vazio este forum . . .alo Ernani . . .cade voce? abracos Heron  

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  9. Heron, me perdoe, n찾o me lembrava que voc챗 j찼 havia postado.

    Quanto ao news estar vazio, não se iluda, não. É a chamada estratégia "sapo na beira da lagoa". 8^) Os camaradas ficam só ali... acompanhando as mensagens, aproveitando os links, mas escrever mesmo que é bom, nada. Deixa isso pro JuciÊ e pro Heron.

    S처 pra voc챗 ver, recebi e-mails de v찼rios caras que est찾o construindo. Tem um no Tocantins, outro em Mogi, outro em S찾o Bernardo do Campo, outro em Santo Andr챕, e por ai vai. Fora os que n찾o tiveram o impulso de me mandar e-mail e fora os que sequer acessam o site ABGiro e este grupo de discuss찾o. Mas a maioria fica ali, s처 "na moita", entende? Talvez lhes falte o dom da cara-de-pau.

    Por falar em constru챌찾o, eu mesmo, se estivesse construindo, ia querer colocar todo mundo a par do meu progresso, claro. Ia postar fotos, expor minha m찼quina, meu trabalho. Discutir o porque achei melhor fazer de um jeito e n찾o de outro, etc. E o que eu ganharia com isso? Ganharia que outras pessoas, com conhecimentos mais espec챠ficos de engenharia, de motores e outras tantas especialidades, com certeza iam acabar ajudando com observa챌천es e sujest천es. Ningu챕m sabe tudo. Ex.:

    "JuciÊ, porque você não disse antes que estava precisando de uma cabeça de rotor (vulgo 'tijolinho')? Eu tinha feito uma a mais aqui na minha oficina e acho que talvez sirva pro seu projeto. Não quer dar uma olhada?"

    "cara, fiz contato com um fornecedor de tubos que 챕 10! A loja tem tudo o que a gente precisa! Disse que se a gente juntar uma galera ele d찼 um desconto bom."

    "Ô JuciÊ, se tóca ai, rapaz! Não tá vendo que você deixou muito baixo o tubo que sustenta a cauda e na primeira topada que você der vai enroscar esta porcaria? Não se esqueça das irregularidades da pista."

    "Você tá louco, JuciÊ? Como que você coloca um motor de partida lá encima, pra funcionar como pré? E se a droga do relé acionar sozinho com você lá nos ares?"

    "Tá ficando bonita sua máquina, viu JuciÊ. Só acho que talvez fosse melhor você fazer uma carenagem de fibra em vez de usar este capô de fusquinha 68."

    "Legal sua preocupa챌찾o com as irregularidades das pistas de terra, mas voc챗 n찾o acha que v찾o te dar problema estas rodas de trator que voc챗 montou no trem de pouso? Voc챗 n찾o acha que j찼 챕 o suficiente pra suavizar as vibra챌천es o sof찼 que voc챗 usou como banco do piloto?"

    "Olha, JuciÊ, tudo bem que sua máquina está ficando um pouco mais pesada que no projeto original, devido às pequenas adaptações que você fez, mas talvez não seja muito boa esta sua idéia de mudar os coxins pra encaixar um motor de Opala."

    []s
    O JuciÊ

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  10. heheheheheehh . . . .to sabendo, mas fica ai o desafio: sai da toca pov찾o!!!!   Em outras notas mais serias: "Você tá louco, JuciÊ? Como que você coloca um motor de partida lá encima, pra funcionar como pré? E se a droga do relé acionar sozinho com você lá nos ares?"   Me parece que definitivamente estao abandonando o motor eletrico como pre-rotor e o mais efetivo tem sido os hidraulicos, que chegam a 300 rrpm com menor peso do que os de embreagem e cabo flexivel (pesa pacas). Li a experiencia de um conhecido aqui que foi de arrepiar os cabelos, ele tentando descer rapido e o tal motorzinho la dando partida e travando o rotor de quando em quando, certamente um tremendo susto. Foi muito falado, mas ainda nao vi nehum, colocar-se um motor de motoserra para fazer pre-rota챌찾o, parece que os hp's sao suficientes para dar um bom rendimento e o combustivel ta ali mesmo no caso dos Rotax.Alem do que, com bom treinamento, pode-se taxiar rapido e pre-rotar ao mesmo tempo. abra챌o Heron

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  12. Melo: Esta 챕 a tecnica recomendada, nunca taxiar com as laminas paradas ou com pouca rota챌ao, assim se evita danos a cabe챌a rotora e possiveis "flaps" em caso de vento ou aceleradas bruscas (novatos). Alem do que , voce chegando para decolar com o disco cheio, diminui o tempo de uso da pista e de situa챌oes de risco com aeronaves pousando. OUtro dia fiquei de cabelo em p챕 (os poucos que restaram) com o Leo Gross (85 anos ex-piloto de bombardeio) ele decolou com seu Bensen sem pre rotor e subiu um pouco virando 180 graus (vento a favor) nos parecia que ele ia cair, pois afundou bastante. Ai veio a explicação: ele o fez de proposito para ganhar velocidade e alcançar o Hector que decolou com seu Dominator a favor do vento (Rotax 582 sobrando), foi uma manobra de quem sabe voar e conhece bem sua maquina. abra챌o Heron

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