Cargas devidas ao Rolamento

Apresentação em tema: "Cargas devidas ao Rolamento"— Transcrição da apresentação:

1 Cargas devidas ao Rolamento
ITA – Instituto Tecnológico de Aeronáutica Cargas devidas ao Rolamento Cargas em Aviões

2 Part 25 § 25.349 - Rolling conditions.
The airplane must be designed for loads resulting from the rolling conditions specified in paragraphs (a) and (b) of this section. Unbalanced aerodynamic moments about the center of gravity must be reacted in a rational or conservative manner, considering the principal masses furnishing the reacting inertia forces. (a). Maneuvering. The following conditions, speeds, and aileron deflections (except as the deflections may be limited by pilot effort) must be considered in combination with an airplane load factor of zero and of two-thirds of the positive maneuvering factor used in design. In determining the required aileron deflections, the torsional flexibility of the wing must be considered in accordance with §25.301(b): (1). Conditions corresponding to steady rolling velocities must be investigated. In addition, conditions corresponding to maximum angular acceleration must be investigated for airplanes with engines or other weight concentrations outboard of the fuselage. For the angular acceleration conditions, zero rolling velocity may be assumed in the absence of a rational time history investigation of the maneuver. (2). At VA, a sudden deflection of the aileron to the stop is assumed. (3). At VC, the aileron deflection must be that required to produce a rate of roll not less than that obtained in paragraph (a)(2)of this section. (4). At VD, the aileron deflection must be that required to produce a rate of roll not less than one third of that in paragraph (a)(2) of this paragraph.

3 Part 25 § 25.349 - Rolling conditions.
(b). Unsymmetrical gusts. The airplane is assumed to be subjected to unsymmetrical vertical gusts in level flight. The resulting limit loads must be determined from either the wing maximum airload derived directly from § (a), or the wing maximum airload derived indirectly from the vertical load factor calculated from § (a). It must be assumed that 100 percent of the wing air load acts on one side of the airplane and 80 percent of the wing air load acts on the other side.

4 Part 25 § 25.349 - Rolling conditions.
f e f positivo: 2/3 nz negativo: 0 manobras de rolamento Condição assimétrica Fator de carga simétrico Condição não simétrica ْ ْْْ ْ Parâmetros requeridos para análise não-simétrica fmax = (1/3) fmax em VA VD fmax = fmax em VA VC Deflexão máxima súbita VA Controle lateral aplicado Velocidades ْ Deflexões de controle lateral requeridas

5 Curva Coordenada (sem derrapagem)

6 Hipóteses Simplificadoras
A velocidade e o número de Mach (portanto também a altitude) são supostos constantes durante a manobra; Efeitos de acoplamento entre os graus de liberdade em guinada e rolamento podem ser desprezados Ângulo de ataque inicial não varia durante a manobra

7 Equação do Movimento para Manobras de Rolamento
momento amortecedor de rolamento devido à velocidade de rolamento momento de rolamento devido ao controle de rolamento { { { momento de rolamento devido à aeroelasticidade (zero para avião rígido), para aceleração de rolamento unitária momento de inércia em rolamento ailerons spoilers

8 Controle de Rolamento Controle lateral não linear
O atraso de 10 graus da atuação do spoiler em relação ao aileron é típico e tem por objetivo eliminar ou minimizar a perda de sustentação devida aos spoilers durante a operação em auto-piloto. Este sistema de controle, embora não linear relativamente ao movimento do comando e movimento das superfícies, pode ser representado assumindo-se alimentação linear.

9 Condições a serem Investigadas
a) Velocidade máxima de Rolamento (cálculo simplificado) b) Aceleração máxima de Rolamento (cálculo simplificado) Esta condição, conhecida como iniciação de rolamento, é conservativa; para a determinação das acelerações de rolamento, os regulamentos permitem efetuar uma análise racional da resposta em rolamento

10 Rolamento Uniforme

11 Investigação da resposta

12 Investigação da resposta
0,737 1,192 Exemplo: k1 = 2,6136 seg-1 k2 = 5,554 seg-2 dmax = 20o Valores máximos pelo cálculo simplificado:

13 Resposta devida à deflexão do aileron (função degrau)
1,89 0,738 ( ) 2 max 1 rad/s 939 , 740 = d k p & Valores máximos pelo cálculo simplificado:

14 Efeitos Aeroelásticos
Em jatos de transporte modernos, onde o enflechamento das asas é considerável, a aeroelasticidade tem efeito pronunciado em 3 dos parâmetros envolvidos na equação do movimento: a) Quanto mais flexível a asa, maior o efeito do momento de rolamento devido à aceleração de rolamento (é zero para a asa rígida); b) O momento amortecedor, devido à velocidade do rolamento, é diminuído pela aeroelasticidade de asas enflechadas; c) A aeroelasticidade diminui o momento devido à deflexão do aileron; no limite, pode ocorrer a inversão de comando, com o momento atuando no sentido contrário ao pretendido.

15 Efeitos de Rajadas Lrajada/2 0,8 Lrajada/2