Download - Capítulo 13 Aerodinâmica
Capítulo 13Mecânico de Manutenção Aeronáutica.
Aerodinâmica.______________________________________________________________
AERODINÂMICA:
AER – AR;DYNE – FORÇA ( DE POTENCIA ).
- É o estudo da ação do ar sobre um objeto.
- Tem relação com AERONAVE – VENTO RELATIVO – ATMOSFÉRA.
ATMOSFÉRA:
- Mistura de Gases – NITROGÊNIO e OXIGÊNIO
- Ar é considerado um fluído, através da aplicação de uma pressão moderada.
- Ar tem peso, qualquer coisa mais leve irá subir.
PRESSÃO:
- Quanto maior a PROFUNDIDADE da SUPERFÍCIE EXTERNA da atmosfera, MAIOR a PRESSÃO.
- Quanto MAIS ALTO um objeto estiver do NÍVEL do MAR, MENOR será a PRESSÃO.
DENSIDADE:
- Significa PESO POR UNIADDE DE VOLUME.
- A DESIDADE VARIA:
- EM PROPORÇÃO DIRETA COM A PRESSÃO;- INVERSAMENTE COM A TEMPERATURA;- INVERSAMENTE COM A UMIDADE.
- GRANDES ALTITUDES -> DENSIDADE MENOR -> VÔO MAIS RÁPIDO;- BAIXAS ALTITUDES -> DENSIDADE MENOR -> VÔO MAI LENTO.
UMIDADE:
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- Quantidade de VAPOR de ÁGUA no AR;
- VAPOR de ÁGUA pesa 5/8 a mais do que AR SECO;
- Em dias UMIDOS a aeronave requer de mais pista para decolar.
PRINCÍPIO de BERNOULLI e FLUXO SUBSÔNICO:
- Quando um fluído ( AR ), passando por um tubo, atinge um estreitamento deste tubo ( VENTURI ), a VELOCIDADE do fluído que passa por este estreitamento AUMENTA e DIMINUI a PRESSÃO ESTÁTICA.
- NO VENTURI A QUANTIDADE DE ENERGIA É A MESMA EM QUALQUER PARTE.
- Em um AERFÓLIO ( ASA ), o AR que flui sobre a SUPERFÍCIE SUPERIOR AUMENTA a VELOCIDADE e DIMINUI a PRESSÃO, criando uma ÁREA de BAIXA PRESSÃO;
- Na SUPERFÍCIE INFERIOR a PRESSÃO é MAIOR e tende a MOVER a ASA para CIMA, conhecida como SUSTENTAÇÃO ( LIFT ).
AÇÃO DE 4 FORÇAS:
- GRAVIADE -> PUXA a aeronave PARA BAIXO;
- SUSTENTAÇÃO -> FORÇA que EMPURRA a aeronave PARA CIMA;
- EMPUXO -> FORÇA que MOVE a aeronave PARA FRENTE;
- ARRASTRO -> FORÇA que EXERCE a AÇÃO de um FREIO/ PARA TRÁS.
MOVIMENTO:
- É a MUDANÇA ou TROCA de LUGAR;
- O AR NÃO TEM FORÇA ou POTENCIA, EXCETO PRESSÃO, a não ser quando está em MOVIMENTO;
VENTO RELATIVO:
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- FLUXO AR em volta do objeto, CAUSADO pelo MOVIMENTO do AR ou do OBJETO, ou AMBOS.
- UM AVIÃO SUBINDO COM ÂNGULO DE 30°, O VENTO RELATIVO DESCE COM ÂNGULO DE 30º.
VELOCIDADE e ACELERAÇÃO:
- SPEED -> É a RAZÃO de MOVIMENTO;
- VELICITY -> É a RAZÃO de MOIVIMENTO em uma determinada DIREÇÃO em PARTICULAR em RELÇÃO ao TEMPO;
- A ACELERAÇÃO -> É a RAZÃO de TROCA de VELOCIDADE;
- AUMENTO VELOCIDADE -> ACELERAÇÃO POSITIVA;- REDUÇÃO VELOCIDADE -> ACELERAÇÃO NEGATIVA.
LEI do MOVIMENTO de NEWTON:
1ª LEI – INÉRCIA:
- Um corpo em repouso não se moverá a menos que uma força seja aplicada a ele.-> Aeronave no solo com motores desligados – Inércia mantém no solo;
2ª LEI:
- Se uma força externa age sobre um corpo, que se move em velocidade constante, a alteração do movimento ocorrerá na direção da atuação da força.
F = m.a
F = FORÇAm = MASSAa = ACELERAÇÃO
Aeronave em vôo com vento de proa – Velocidade diminui.
Aeronave em vôo com vento lateral – Tende a sair de rota.
3ª LEI – AÇÃO e REAÇÃO:
- Para toda ação ( FORÇA ) existe uma reação, igual e contrária ( FORÇA ).
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Quando a força de sustentação sob a ASA da aeronave se iguala com a força da gravidade a aeronave mantém o seu nível de vôo.
AEROFÓLIOS:
- É QUALQUER PEÇA DA AERONAVE QUE CONVERTA A RESISTÊNCIA DO AR EM FORÇA ÚTIL DE VÔO.
- A diferença de curvaturas entre a SUPERFÍCIE SUPERIOR e INFERIOR da ASA produzir a força de sustentação causando um aumento de velocidade e redução de pressão sobre a SUPERFÍCIE SUPERIOR, forçando a subida da ASA na direção da PRESSÃO mais BAIXA.
- A SUSTENTAÇÃO PODE SER AUMENTADA, AUMENTANDO-SE O ÂNGULO DE ATAQUE, ÁREA DA ASA, VELOCIDADE DE FLUXO LIVRE OU A DENSIDADE DO AR.
- SUPERFÍCIES AERODINÂMICAS SÃO CONSIDERADOS CORPOS FUZELADOS E OS AEROFÓLIOS.
CORPOS FUZELADOS:
- SÃO SUPERFÍCIES AERODINÂMICAS COM A FINALIDADE DE REDUZIR A RESISTÊNCIA AO AVANÇO.
ÂNGULO DE ATAQUE:
- É O ÂNGULO ENTRE A CORDA DA ASA E A DIREÇÃO DO VENTO RELATIVO.
- AUMENTANDO O ÂNGULO DE ATAQUE AUMENTA A SUSTENTAÇÃO.
ÂNGULO CRÍTICO OU ÂNGULO DE ESTOLAGEM:
- QUANDO O ÂNGULO DE ATAQUE AUMENTA PARA UM ÂNGULO DE MÁXIMA SUSTENTAÇÃO, O PONTO CRÍTICO É ATINGIDO;
- ÂNGULO DE ESTOL É O COEFICIENTE MÁXIMO DA CAMADA LIMITE.
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CORDA:
- É UMA LINHA IMAGINÁRIA QUE PASSA DA SEÇÃO DO BORDO DE ATAQUE PARA O BORDO DE FUGA.
CENTRO DE PRESSÃO:
- É O PONTO DE INTERSEÇÃO DA FORÇA RESULTANTE CO A CORDA DO AEROFÓLIO.
- SE MOVE NA CORDA DO AEROFÓLIO CONFORME A MUDANÇA DO ÂNGULO DE ATAQUE.
CENTRO PRESSÃO PARA FRENTE -> AUMENTO ÂNGULO DE ATAQUE CENTRO PRESSÃO PARA TRÁS -> DIMINUI ÂNGULO DE ATAQUE.
ÂNGULO DE INCIDÊNCIA:
- É O ÂNGULO AGUDO QUE A CORDA DA ASA FORMA COM O EIXO LONGITUDINAL DA AERONAVE.
ÂNGULO ATAQUE ASA MAIS ALTO QUE BORDO FUGA -> ÂNGULO INCIDÊNCIA POSITIVO;
ÂNGULO ATAQUE ASA MAIS BAIXO QUE BORDO DE FUGA -> ÂNGULO INCIÊNCIA NEGATIVO.
ÁREA DA ASA:
- É A ÁREA DA SOMBRA PROJETADA PELA ASA COM O SOL DO MEIO DIA;
- Medida em PÉS QUADRADOS;
- FORÇA DE SUSTENTAÇÃO E ARRASTO É PROPORCIONAL A ÁREA DA ASA.
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FORMA do AEROFÓLIO:
- ASA LONGA e FINA -> PRODUZ MAIOR QUANTIDADE DE ATRITO;
- ASA LONGA E ESPESSA -> PRODUZ MAIOR QUANTIDADE DE TURBOLÊNCIA.
CAMBRA:
- É A CURVATURA DE UM AEROFÓLIO ACIMA E ABAIXO DA SUPERFÍCIE DA CORDA;
CAMBRA POSITIVA – VARIAÇÃO DA CORDA É EXTERIOR; CAMBRA NEGATIVA – VARIAÇÃO DA CORDA É INFERIOR.
ASA DE ALTA SUSTENTAÇÃO:
GRANDE CAMBRA POSITIVA SUPERFÍCIE SUPERIOR; PEQUENA CAMBRA NEGATIVA SUPERFÍCIE INFERIOR.
FLAPES:
- FAZEM QUE A ASA COMUM TENHA ALTA SUSTENTAÇÃO AUMENTANDO A CAMBRA SUPERIOR E CRIANDO UMA CAMBRA INFERIOR NEGATIVA.
ALONGAMENTO:
- É A COMPARAÇÃO DE QUANTO MAIOR, A ENVERGADURA DA ASA COMPARADO COM A CORDA, MAIOR É A SUSTENTAÇÃO.
CENTRO DE GRAVIDADE:
- É CONSIDERADO COMO O PONTO NO QUAL TODO O PESO DA AERONAVE ESTÁ CONCENTRADO;
- É O PONTO DE EQUILÍBRIO.
EMPUXO e ARRASTO:
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PESO: É a FORÇA da GRAVIDADE agindo para BAIXO;
SUSTENTAÇÃO: AGE na VERTICAL CONTRARIANDO o efeito do PESO;
ARRASTO: FORÇA em DIREÇÃO À RÉ, causada pelo ROMPIMENTO do FLUXO AR da ASA-FUZELAGEM e outros OBJETOS SALIENTES;
EMPUXO: PRODUZIDO por um MOTOR, é a FORÇA para FRENTE que SOBREPÕE a FORÇA de ARRASTO.
- Quando a FORÇA de SUSTENTAÇÃO está em EQULÍBRIO com o PESO, A AERONAVE NÃO GANHA e NÃO PERDE ALTITUDE;
SE A SUSTENTAÇÃO MENOR QUE O PESO – PERDE ALTITUDE;
SE A SUSTENTAÇÃO MAIOR QUE O PESO – GANHA ALTITUDE.
SE REDUZIR A RPM MOTOR – MENOR EMPUXO – AERONAVE DIMINUI VELOCIDADE E PERDE ALTITUDE;
SE AUMENTAR A RPM MOTOR – MAIOR EMPUXO – AERONAVE AUMENTA VELOCIDADE.
ARRASTO PARASITA:
- É PRODUZIDO PELA COMBINAÇÃO DE DIFERENTES FORÇAS DE ARRASTO, E POR OBJETOS EXPOSTOS OFERENCENDO RESISTÊNCIA AO AR.
- É A RESISTÊNCIA AO AVANÇO EM VÔO DA ASA.
ARRASTO PERFIL:
- É O ARRASTO PARASITA DO AEROFÓLIO.
ARRASTO INDUZIDO:
- É A TURBOLÊNCIA FORMADA NAS PONTAS DAS ASAS.
VORTEX da PONTA da ASA:
- É um REDEMOINHO causado nas PONTAS das ASAS decorrente do MOVIMENTO do AR no SENTIDO da PARTE INFERIOR da ASA afastando-se da FUZELAGEM e para CIMA em VOLTA da PONTA das ASAS.
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- OS FLUÍDOS SEMPRE SE MOVEM DA ALTA PRESSAÕ PARA A BAIXA PRESSÃO.
A RESISTÊNCIA AO AVANÇO EM VÔO É DE ASA (PERFIL DO AEROFÓLIO) E PARASITA
EIXO DE UMA AERONAVE:
EIXO LONGITUDINAL – SE ESTENDE DO NARIZ PARA CAUDA.
EIXO LATERAL – SE ESTENDE DE UMA PONTA A OUTRA DA ASA.
EIXO VERTICAL – PASSA PELO CENTRO DO FUNDO AO TOPO DA AERONAVE.
MOVIMENTOS:
ROLAMENTO: MOVIMENTO EM TORNO EIXO LONGITUDINAL – AILERONS – MOVIMENTO LATERAL.
ARFAGEM: MOVIMENTO EM TORNO EIXO LATERAL – PROFUNDORES.
GUINADA: MOVIMENTO EM TORNO EIXO VERTICAL – LEME DIREÇÃO.
ESTABILIDADE E CONTROLE:
- ESTABILIADE: A Aeronave deve ter ESTABILIDADE suficiente para manter o Vôo em trajetórias RETAS e NIVELADAS;
- MANEABILIDADE: É a habilidade de uma Aeronave, quanto a DIRIGIBILIDADE em Vôo em resistir aos esforços que são impostos;
- CONTROLABILIDADE: É a QUALIDADE de RESPOSTA ao comando quando MANOBRADA a aeronave.
ESTABILIADE ESTÁTICA:
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- ESTABILIDADE ESTÁTICA POSITIVA – TENDE RETORNAR AO EQULÍBRIO;
- ESTABILIDADE ESTÁTICA NEGATIVA = INSTABILIADE ESTÁTICA – TENDE A CONTINUAR NA DIREÇÃO DO DISTÚRBIO;
- ESTABILIADDE ESTÁTICA NEUTRA – NÃO TENDE A RETORNAR OU CONTINUAR NA DIREÇÃO DO DESLOCAMENTO – PERMANECE EM EQULÍBRIO NA DIREÇÃO DO DISTÚRBIO.
ESTABILIADADE DINÂMICA:
- ESTABILIDADE DINÂMICA – TENDÊNCIA DE UM CORPO DESLOCANDO EM RETORNAR AO EQUILÍBRIO EM RESPEITO AO MOVIMENTO QUE RESULTA COM O TEMPO.
ESTABILIDADE DINÂMICA POSITIVA –> AMPLITUDE DO MOVIMENTO DIMINUI COM O TEMPO – PROJETADO PARA EVITAR OSCILAÇÕES CONTINUADAS E DESAGRADÁVEIS;
INSTABILIDADE DINÂMICA -> AMPLITUDE DO MOVIMENTO AUMENTA COM O TEMPO.
ESTABILIDADE LONGITUDINAL:
- TENDÊNCIA DE MANTER UM ÂNGULO DE ATAQUE CONSTANTE COM RELAÇÃO AO VENTO RELATIVO;
- Se refere ao MOVIMENTO de ARFAGEM;
- ESTABILIZADOR HORIZONTAL CONTROLA A ESTABILIADDE LONGITUDINAL;
- Vôo NIVELADO em VENTO CALMO é quando as FORÇAS estão IGUAIS PARA CIMA e PARA BAIXO no ESTABILIZADOR HORIZONTAL.
ESTABILIZADE DIRECIONAL:
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- ESTABILIDADE EM TORNO DO EIXO VERTICAL;
- ESTABILIZADOR VERTICAL CONTROLA A ESTABILIDADE DIRECIONAL;
BALACEAMENTO DIRECIONAL – É quando uma Aeronave se RECUPERA AUTOMÁTICAMENTE de uma DERRAPADA;
- ASAS ENFLECHADAS E UMA FUZELAGEM LONGA, AJUDAM NA ESTABILIDADE DIRECIONAL;
- Em VÔOS SUPERSÔNICOS é necessária uma ÁREA MUITO GRANDE no ESTABILIZADOR VERTICAL.
ESTABILIZADE LATERAL:
- TENDÊNCIA DE RETORNAR PARA ATITUDE ORIGINAL NO EIXO LONGITUDINAL À FRENTE OU ATRÁS.
GLISSADA – TENDE A PRODUZIR MOVIMENTOS, TANTO DE ROLAGEM, QUANTO DE QUINADA.
A GEOMETRIA do DIÉDRO da ASA CONTRIBUI em POTENCIAL na ESTABILIDADE LATERAL.
- EXCESSO DIEDRO = MOVIMENTO LENTO OSCILATÓRIO (DUTCH ROLL):
- DIFICULDADE COORDENAÇÃO do LEME nas MANOBRAS de ROLAGEM ou IMPOR EXTRAM DIFICULDADE no CONTROLE LATERAL, nos POUSOS e DECOLAGENS com VENTRO CRUZADO.
- O ENFLECHAMENTO DAS ASAS TENDE A RESTABELECER O VÔO NIVELADO DA AERONAVE.
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CONTROLE:
- É a ATITUDE tomada para fazer a Aeronave SEGUIR a TRAJETÓRIA de VÔO DESEJADA.
- AERONAVE CONTROLÁVEL -> RESPONDE FÁCIL E PRONTAMENTE AO MOVIMENTO DOS CONTROLES.
SUPERFÍCIE CONTROLE DE VÔO ou COMANDO DE VÔO:
- São AEROFÓLIOS ARTICULADOS ou MÓVEIS, projetados para MODIFICAR a ATITUDE durante o VÔO.
GRUPO PRIMÁRIO:
AILERONS – PROFUNDORES e LEMES.
- AILERONS e PROFUNDORES – COMANDADOS da CABINE por um VOLANTE ( MANCHE ) e um CONJUNTO de FORQUILHA nos AVIÕES MULTIMOTORES;
- LEME – COMANDADOS por PEDAIS.
GRUPO SECUNDÁRIO:
COMPENSADORES COMANDÁVEIS: São pequenos AEROFÓLIOS encaixando no BORDO de FUGA das SUPERFÍCIES PRIMÁRIAS -> Servem para CORRIGIR condições de DESBALANCEAMENTO SEM exercer PRESSÃO nos COMANDOS PRIMÁRIOS.
COMPENSADORES CONJUGADOS: São SIMILARES aos COMPENSADORES COMANDÁVEIS, a DIFERENÇA é que são USADOS para ajudar na MOVIMENTAÇÃO da SUPERFÍCIE PRIMÁRIA de CONTROLE.
GRUPO AUXILIAR:
- FLAPS DE ASA;- SPOILER;- FREIOS AERODINÂMICOS;- SLATS -> AEROFÓLIO AUXILIAR MÓVEL;- FLAPES DE BORDO DE ATAQUE;- SLOTS -> FENDA NA ASA NO BORDO DE ATAQUE.
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AUMENTAR SUSTENTAÇÃO:
- FLAPES BORDO ATAQUE e BORDO FUGA -> Servem para aumentar a área da asa aumentado a SUSTENTAÇÃO na DECOLAGEM e diminuindo a VELOCIDADE no POUSO.
- FLAPES BORDO ATAQUE:
- Se estendem e se retraem no bordo ataque criando uma abertura entre o AEROFÓLIO ESTENDIDO e o BORDO ATAQUE.
- SLATS-> Produzem SUSTENTAÇÃO ADICIONAL em baixas velocidades durante POUSOS e DECOLAGENS.
- SLOTS
DIMINUIR SUSTENTAÇÃO:
- SPOILERS DE SOLO -> É ESTENDIDO somente APÓS o POUSO – FREIO AERODINÂMICO.
- SPOILERS DE VÔO -> AUXILIA o CONTROLE LATERAL sendo ESTENDIDO sempre que o AILERON da ASA é ACIONADO.
CONTROLE EM TORNO DO EIXO LONGITUDINAL:
- MOVIMENTO em torno do EIXO LONGITUDINAL e ROLAMENTO ou INCLINAÇÃO LATERAL.
- PRESSÃO LATERAL DO MANCHE -> Os AILERONS respondem levantando de um lado e abaixando o de outro lado. Quando um AILERON é COMANDADO para BAIXO o outro é COMANDADO para CIMA.
- A função do AILERON que é COMANDADO para BAIXO é AUMENTAR a SUSTENTAÇÃO e a CAMBRA da asa.
- SPOILERS ou FREIOS AERODINÂMICOS -> São utilizados a princípio para CONTROLE LATERAL. Durante a INCLINAÇÃO de uma AERONAVE funcionam com os AILERONS.
- OS AILERONS RESPONDEM AOS MOVIMENTOS LATERAIS APLICADA AO MANCHE.
CONTROLE EM TORNO DO EIXO VERTICAL:
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- A ROTAÇÃO da Aeronave no EIXO VERTICAL é a GUINADA controlado pelo LEME através dos PEDAIS.
- LEME é a SUPERFÍCIE de COMANDO unida no BORDO de FUGA do ESTABILIZADOR VERTICAL.
- QUANDO UMA ARONAVE COMEÇA A DERRAPAR OU ESCORREGAR É APLICADA UMA PRESSÃO NO LEME PARA MANTER A AERONAVE APROADA NA DIREÇÃO DESEJADA.
CONTROLE EM TRONO DO EIXO LATERAL:
- Quando o NARIZ da AERONAVE é BAIXADO ou LEVANTADO ele GIRA no EIXO LATERAL;
- Os PROFUNDORES são SUPERFÍCIES MÓVEIS de COMANDO que PROVOCAM sua ROTAÇÃO;
ABAIXANDO O NARIZ – VÔO PICADO -> AUMENTA A VELOCIDADE ELEVANDO O NARIZ – VÔO CABRADO -> DIMINUI A VELOCIDADE.
- OS PROFUNDORES RESPONDEM AOS MOVIMENTOS LONGITUDINAIS APLICADA AO MANCHE;
- SÃO OS MOVIMENTOS DE ARFAGEM OU TANGAGEM
- A FUNÇÃO DOS ESTABILIZADORES É DE DEIXAR MAIS LEVES E AJUDAR NOS COMANDOS DO AVIÃO.
COMPENSADORES:
- Servem para COMPENSAR as FORÇAS que TENDEM a DESBALACEAR o VÔO de uma aeronave;
- Servem para CONTRABALANCEAR as FORÇAS que ATUAM sobe os COMANDOS.
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- INSTALADOS NOS AILERONS – PROFUNDORES – LEME.
COMPANSADORES AJUSTÁVEIS:
- Serve para CORRIGIR qualquer TENDÊNCIA que a Aeronave tenha de se MOVIMENTAR para uma ATITUDE INDESEJADA em Vôo.
- São CONTROLADOS da CABINE ou AJUSTADOS no SOLO antes da decolagem.
- São INSTALADOS nos PROFUNDORES – LEME – AILERONS
SERVO COMPENSADORES:
- Eles AJUDAM na MOVIMENTAÇÃO da SUPERFÍCIE de COMANDO.
- Com a utilização do SERVO COMPENSADOR MENOS FORÇA é necessária para MOVIMENTAR a SUPERFÍCIE COMANDO PRIMÁRIA.
SERVO COMANDO:
- É projetado de tal maneira que quando a SUPERFÍCIE de COMANDO PRIMÁRIO é MOVIMENTADO o COMPANSADOR se move direção oposta.
COMPENSADOR COM MOLA:
- São usado com os mesmos propósitos dos SERVO COMPENSADORES;
- A MOLA é utilizada para PROPORCIONAR uma CONDIÇÃO de BALANCEAMENTO, REDUZINDO desta forma, a FORÇA ACIONADA para MOVIMENTAR os AILERONS.
- UMA SUPERFÍCIE DESBALANCEADA TEM UMA TENDÊNCIA A VIBRAR, NA MEDIDA QUE O AR PASSA POR ELA.
DISPOSITIVO DE HIPERSUSTENTAÇÃO:
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- São utilizados em COMBINAÇÃO co o AEROFÓLIO de forma a REDUZIR a VELOCIDADE de POUSO e DECOLAGEM, MUDANDO as CARACTERÍSTICAS do AEROFÓLIO durante estas fases;
ESLOTE – SLOT:
- Utilizado como PASSADIÇO (FENDA) no BORDO DE ATAQUE permitindo que em GRANDES ÂNGULOS DE ATAQUE a asa vá ALÉM do seu PONTO NORMAL de ESTOL, SEM ESTOLAR.
FLAP:
- AUMENTA a CAMBRA da ASA e a SUSTENTAÇÃO, tornando possível a REDUÇÃO da VELOCIDADE da aeronave sem ESTOLAR.
- PRINCIPALEMNTE UTILIZADOS NAS DECOLAGENS e POUSOS.
FLAP PLANO:
- É SIMPLEMSNETE ARTICULADO com a ASA FORMANDO uma PARTE da SUPERFÍCIE, quando RECOLHIDO.
FLAP BIPARTIDO:
- A ARTICULAÇÃO é somente a PARTE INFERIOR a SUPERIOR fica FIXA.
FLAP FLOWER:
- INSTALADO na parte INFERIOR da asa de forma a fazer a SUPERFÍCIE deslize para trás sob TRILHOS e PENDE para baixo ao mesmo tempo.
- AUMENTA a SUSTENTAÇÃO sem INDEVIDAMENTE AUMENTAR o ARRASTO.
FLAP ESTOLADO:
- É igual ao FLAP FLOWER na OPERAÇÃO e APARENCIA. Desloca para trás e para baixo e para fora da ASA. O ESLOTE ABERTO permite um FLUXO de AR sobre a SUPERFÍCIE SUPERIOR do FLAP.
DISPOSITIVOS DE CONTROLE DA CAMADA LIMITE:
CAMADA LIMITE:
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- É a CAMADA de AR SOBRE a SUPERFÍCIE com MENOR VELOCIDADE em RELAÇÃO ao FLUXO de AR.
CAMADA LIMITE LAMINADA:
- É o FLUXO que ocorre em CAMADAS que DESLIZAM SUAVEMNTE, UMA SOBRE A OUTRA.
- AUMENTA a ESPESSURA com RELAÇÃO a DISTÂNCIA do BORDO de ATAQUE.
- Em grandes ÂNGULOS DE ATAQUE a CAMADA LIMITE sobre a SUPERFÍCIE tende a ESTAGNAR-SE, caso o FLUXO se SEPARE ocorre o ESTOL.
ESLOTES:
- São utilizados como SUPERFÍCIE de CONTROLE MÓVEIS presas no BORDO DE ATAQUE das ASAS para CONTROLE DA CAMADA LIMITE. O AR é INTRODUZIDO na CAMADA LIMITE no topo da ASA com ALTA ENERGIA.
- CONTROLE da CAMADA LIMITE pela SUCÇÃO na SUPERFÍCIE, permite que a ASA opere em ÃNGULOS de ATAQUE MAIORES.
- Também pode-se CONTROLAR a CAMADA LIMITE, DIRECIONANDO o AR SANGRADO dos MOTORES em ALTA PRESSÃO através de um estreito orifício localizado exatamente à frente do BORDO de ATAQUE da ASA.
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Capítulo 13Mecânico de Manutenção Aeronáutica.
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HELICÓPTEROS:
FUZELAGEM:
- TREM DE POUSO / ESCAMOTEÁVEL – ESQUI – CONE DE CAUDA E ROTOR DE CAUDA;
- ROTOR PRINCIPAL -> ASAS ROTATIVAS -> PÁS ROTOR PRINCIPAL;
- CUBO -> PONTO de FIXAÇÃO das ASAS ROTATIVAS -> PÁS do ROTOR PRINCIPAL;
- MASTRO (EIXO DO MOTOR) - CAIXA de REDUÇÃO (CAIXA de ENGRENAGENS) – MOTOR;
ROTOR PRINCIPAL:
- CUBO COM 3 ARTICULAÇÕES:
BATIMENTO} TODOS PRECISAM ATUAR OBRIGATÓRIAMENTE;
ARRASTO } TODOS PRECISAM ATUAR OBRIGATÓRIAMENTE;
PASSO -> ATUA NO ÂNGULO DE ATAQUE.
- As PÁS são feitas de MATERIAIS FLEXÍVEIS.
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Capítulo 13Mecânico de Manutenção Aeronáutica.
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FORÇA CENTRÍFUGA:
- Vtang = W x R;
- Vtang -> TANGENCIAR;- W -> VELOCIDADE ÂNGULAR ( RPM do EIXO );- R -> RAIO
- CENTRO de GRAVIDADE da PÁ está RELACIONADO com o PESO;
ARTICULAÇÃO DE BATIMENTO:
- LIBERA o ÂNGULO das PÁS conforme o PESO de SUSTENTAÇÃO produzidas pelas PÁS;
REDUZ O ESFORÇO ESTRUTURAL;
REDUZ O ESFORÇO DE FIXAÇÃO AO CUBO.
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Capítulo 13Mecânico de Manutenção Aeronáutica.
Aerodinâmica.______________________________________________________________
ÂNGULO DE BATIMENTO:
- ROTOR ARTICULADO -> PERMITE O MOVIMENTO INDIVIDUALMENTE DAS PÁS EM RELAÇÃO AO CUBO, TANTO NO PLANO VERTICAL QUANTO NO PLANO HORIZONTAL.
ARTICULAÇÃO DE ARRASTO:
- PERMITE a ARTICULAÇÃO da PÁ PARA TRÁS pois DIMINUINDO o RAIO PERDE a VELOCIDADE nas PÁS e ELAS VÃO para TRÁS.
- Estas ARTICULAÇÕES de ARRASTO são SUBSTITUÍDAS nos HELICÓPTEROS PEQUENOS pela FLEXIBILIDADE das PÁS.
ARTICULAÇÃO DE PASSO:
- PERMITE que a PÁ GIRE em TORNO do SEU EIXO LONGITUTINAL, AUMENTANDO seu ÂNGULO de ATAQUE;
- O ARRASTO do ÂNGULO de ATAQUE PRODUZ a SUSTENTAÇÃO e conseqüentemente o BATIMENTO do ASA ROTATIVA que é O seu MOVIMENTO no PLANO VERTICAL.
- Com o BATIMENTO existe a REDUÇÃO de toda VELOCIDADE TANGENCIAL da PÁ, fazendo co que ele EXECUTE um MOVIMENTO no PLANO HORIZONTAL, PERMITIDO pela ARTICULAÇÃO de ARRASTO.
FORÇAS QUE ATUAM SOBRE UM HELICÓPTERO:
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Capítulo 13Mecânico de Manutenção Aeronáutica.
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- AERONAVE ASA FIXA -> SUSTENTAÇÃO SUPERFÍCIE AEROFÓLIO FIXO
- HELICÓPTERO -> SUSTENTAÇÃO AEROFÓLIO ROTATIVO – ROTOR.
EM VÔO HORIZONTAL OU VERTICAL 4 FORÇAS ATUANDO:
SUSTENTAÇÃO – EMPUXO – PESO – ARRASTO:
SUSTENTAÇÃO – FORÇA PARA SUPORTAR O PESO HELICÓPTERO;
EMPUXO – FORÇA PARA VENCER O ARRASTO SOBRE A FUSELAGEM E OUTROS COMPONENTES.
HELICÓPTERO VÔO PAIRADO -> SOMA DAS FORÇAS EM EQUILÍBRIO;
SUSTENTAÇÃO E EMPUXO -> AGEM LINHA RETA PARA CIMA;
PESO E ARRASTO -> AGEM EM LINHA RETA PARA BAIXO;
VÔO VERTICAL:
SUSTENTAÇÃO E EMPUXO -> AGEM AMBOS VERTICALMENTE PARA CIMA;
PESO E ARRASTO -> AGEM AMBOS VERTICALMENTE PARA BAIXO;
SUSTENTAÇÃO E EMPUXO IGUAL AO PESO E ARRASTO = VÔO PAIRADO;
SUSTENTAÇÃO E EMPUXO MENOR AO PESO E ARRASTO = DESCE;
SUSTENTAÇÃO E EMPUXO MAIOR AO PESO E ARRASTO = SOBE;
SUSTENTAÇÃO E EMPUXO INCLINADO P/ FRENTE = VÔO P/ FRENTE;
SUSTENTAÇÃO E EMPUXO INCLINADO P/ TRÁS = VÔO P/ TRÁS;
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Capítulo 13Mecânico de Manutenção Aeronáutica.
Aerodinâmica.______________________________________________________________
VÔO RETO NIVELADO PARA FRENTE DESACELERADO:
SUSTENTAÇÃO IGUAL AO PESO;
EMPUXO IGUAL ARRASTO;
SUSTENTAÇÃO MAIOR QUE O PESO = SOBRE;
SUSTENTAÇÃO MENOR QUE O PESO = DESCE;
EMPUXO MAIOR QUE O ARRASTO = VELOCIDADE AUMENTA;
EMPUXO MENOR QUE O ARRASTO = VELOCIDADE DIMINUI;
TORQUE:
- 3ª LEI DE NEWTON – AÇÃO E REAÇÃO
- O ROTOR PRINCIPAL do Helicóptero TENDE a GIRAR em um SENTIDO e a FUZELAGEM TENDE a GIRAR no SENTIDO OPOSTO = TORQUE.
REDUZINDO A POTENCIA DO ROTOR PRINCIPAL – REDUZ O TORQUE;
AUMENTANDO A POTENCIA DO ROTOR PRINCIPAL – AUMENTA O TORQUE;
ROTOR AUXILIAR – ROTOR DE CAUDA OU ANTITORQUE:
COMPENSA O TORQUE PRODUZIDO PELO ROTOR PRINCIPAL E FAZ O CONTROLE DE DIREÇÃO.
PEDAIS NA CABINE -> CONTROLAM O ROTOR DE CAUSA -> AUMENTANDO OU DIMINUIDO O EMPUXO.
PRESSÃO GIROSCÓPICA:
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Aerodinâmica.______________________________________________________________
- É a ação resultante ou deflexão de um objeto em centrifugação quando a força é aplicada a este objeto que está a 90° na direção de rotação em relação ao ponto onde a força é aplicada.
PLANO ROTAÇÃO:
É o movimento no CONTROLE CÍCLICO de passo resultando na aplicação de uma força de SUSTENTAÇÃO.
PÁ COM ÂNGULO ATAQUE AUMENTADO = TENDE A SUBIR;
PÁ COM ÂNGULO ATAQUE REDUZIDO = TENDE À DESCER
ASSIMETRIA DE SUSTENTAÇÃO:
- É a DIFERENÇA entre a SUSTENTAÇÃO existente entre a METADE da PÁ AVANÇADA da ÁREA do DISCO e a METADE da PÁ RETRAÍDA.
FORMAÇÃO DE CONES:
- É uma espécie de DOBRAMENTO das pás para CIMA causada pela combinação das forças de SUSTENTAÇÃO e CENTRÍFUGA.
- AO DECOLAR 2 FORÇAS ESTÃO ATUANDO:
SUSTENTAÇÃO PARA CIMA
CENTRÍFUGA PARA FORA.
- ASSUMINDO UMA FORMA CÔNICA.
EFEITO SOLO:
- Quando um Helicóptero está em Vôo PAIRADO próximo ao solo o AR DESCENDENTE é jogado para baixo onde não consegue escapar de baixo do Helicóptero, formando um COLCHÃO de AR, que AJUDA a SUSTENTAÇÃO.
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Aerodinâmica.______________________________________________________________
AUTO-ROTAÇÃO:
- É a CONDIÇÃO de VÔO durante o qual não há FORNECIMENTO de POTENCIA do MOTOR, e o ROTOR PRINCIPAL é acionado apenas pela AÇÃO do VENTO RELATICO.
- Quando a POTENCIA do motor não está sendo SUPRIDA para o ROTOR PRINCIPAL, o FLUXO de AR do ROTOR é para cima, este FLUXO é o que faz o ROTOR CONTINUAR GIRANDO após a FALHA do MOTOR.
- USADO EM CASO DE EMERGÊNCIA.
EIXO DE VÔO DO HELICÓPTERO:
VERTICAL - LONGITUDINAL – LATERAL.
VERTICAL = O MOVIMENTO EM TORNO DESTE EIXO PRODUZ A GUINADA – OSCILAÇÃO DO NARIZ PARA ESQUERDA OU DIREITA – CONTROLADO PELOS PEDAIS;
LONGITUDINAL = O MOVIMENTO EM TORNO DESTE EIXO PRODUZ A ROLAGEM – MOVIMENTANDO O CONTROLE CÍCLICO DE PASSO (SIMILAR AO MANCHE) PARA DIREITA OU PARA ESQUERDA;
CONTORLE COLETIVO -> VARIA A SUSTENTAÇÃO DO ROTOR PRINCIPAL AUMENTANDO OU DIMINUINDO AO MESMO TEMPO O PASSO DE TODAS AS PÁS;
- COMADA O ÂNGULO DAS PÁS OU PASSO DAS PÁS E O RPM DO MOTOR;
- SITUA-SE NUMA ALAVANCA LATERAL COM O ACELERADOR.
LEVANTANDO O CONTROLE PASSO COLETIVO AUMENTA A SUSTENTAÇÃO;
ABAIXANDO O CONTROLE PASSO COLETIVO ABAIXA A SUSTENTAÇÃO;
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Aerodinâmica.______________________________________________________________
A VELOCIDADE DO HELICÓPTERO SE OBTEM DA COORDENAÇÃO DO CONTROLE COLETIVO COM O CONTROLE CÍCLICO.
CONTROLE CÍCLICO -> BÁSICO DE VELOCIDADE.
VÔO SUPERSÔNICO:
AERODINÂMICA DE ALTA VELOCIDADE:
- CONCEITOS GERAIS DE PADRÃO DE FLUXO SUPERSÔNICO:
- Em grandes velocidades de VÔO as mudanças de pressão ocorridas são maiores e mudanças significantes na densidade do ar.
- Ao nível do Mar em dia padrão, a velocidade do som é cerca de 661 NÓS ou 760 M.P.H.
- NÚMERO DE MACH = TAS/a
-> TAS = TRUE AIR SPEED = VELOCIDADE AERODNÂMICA VERDADEIRA
-> a = 340m/s = 661 NÓS = 1224 Km/h.
- O efeito da COMPRESSIBILIDADE NÃO DEPENDE da velocidade DO AR, mas do RELACIONAMENTO entre a VELOCIDADE do AR e a VELOCIDADE do SOM.
- Este RELACIONAMENTO é CHAMADO de MACH 1 e é a RAZÃO entre a VELOCIDADE VERDADEIRA do AR e a VELOCIDADE do SOM a uma ALTITUDE PARTICULAR.
REGIME EXATO DE VÔO:
SUBSÔNICO – VÔO COM NÚMERO DE MACH ABAIXO DE 0,75;
TRANSÔNICO – VÔO COM NÚMERO DE MACH ENTRE 0,75 E 1,20;
SUPERSÔNICO – VÔO COM NÚMERO DE MACH ENTRE 1,20 E 5,00;
HIPERSÔNICO – VÔO COM NÚMERO DE MACH ACIMA DE 5,00.
NO REGIME SUBSÔNICO: EXISTEM FLUXOS SUBSÔNICOS DE AR EM TODOS AS PARTES DA AERONAVE;
NO REGIME TRANSÔNICO: O FLUXO SOBRE OS COMPONENTES DA AERONAVE É PARCIALMENTE SUBSÔNICO E PARCIALMENTE SUPERSÔNICO;
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Aerodinâmica.______________________________________________________________
NOS REGIMES SUPERSÔNICOS E HIPERSÔNICOS: EXISTEM FLUXO DE AR SUPERSÔNICO SOBRE TODAS AS PEÇAS DA AERONAVE.
DIFERENÇA ENTRE FLUXOS SUBSÔNICOS E SUPERSÔNICOS:
FLUXO SUBSÔNICO:
- Toda a MOLÉCULA é + ou – afetada pelo movimento de todas as outras MOLÉCULAS;
- VELOCIDADE SUPERSÔNICA: Uma MOLÉCULA de AR pode influenciar apenas aquela parte do FLUXO contido no CONE MACH, FORMADO atrás daquela MOLÉCULA.
FLUXO SUBSÔNICO
CONTRAINDO O TUBO -> ACELARA E RAREFAZ RAPIDAMENTE
DIMINUI A DENSIDADE DO AR E AUMENTA A VELOCIDADE DO AR
EXPANDINDO O TUBO -> DESACELERA E COMPRIME LIGEIRAMENTE
AUMENTA A DENSIDADE DO AR
DIMINUI A VELOCIDADE DO AR.
FLUXO SUPERSÔNICO
CONTRAINDO O TUBO -> DESACELERA E COMPRIME GRANDEMENTE
AUMENTA A DENSIDADE DO AR
DIMINUI A VELOCIDADE DO AR
EXPANDINDO O TUBO -> DESACELERA E RAREFAZ GRANDEMENTE
DIMINUI A DESNSIDADE DO AR;
AUMENTA A VELOCIDADE DO AR.
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FLUXO SUPERSÔNICO:
- Todas as MUDANÇAS na VELOCIDADE, PRESSÃO, TEMPERATURA, DENSIDADE e DIREÇÃO de FLUXO acontecem REPETIDADMENTE e a CURTA DISTÂNCIA.
- ONDAS DE COMPRESSÃO SÃO FAMILIARMENTE CONHECIDADE POR ONDA DE CHOQUE.
3 ONDAS DE CHOQUE PODEM OCORRER:
ONDAS DE CHOQUE OBLÍQUAS:
- FLUXO AR DIMINUI – Tanto o NÚMERO de MACH quanto a VELOCIDADE atrás da ONDA SÃO REDUZIDAS;
- DIREÇÃO DO FLUXO – É MUDADA de forma que irá seguir PARALELA a NOVA SUPERFÍCIE;
-> PRESÃO ESTÁTICA ATRÁS DA ONDA E AUMENTADA;
-> TEMPERATURA ESTÁTICA ATRÁS DA ONDA E AUMENTADA;
-> DENSIDADE DO FLUXO ATRÁS DA ONDA É AUMENTADA;
-> PARTE DA ENERGIA DISPONÍVEL DO FLUXO DE AR É DISSIPADA EM FORMA DE CALOR.
ONDA CHOQUE NORMAL:
- A FORMA IMEDIATAMENTE À FRENTE DE QUALQUER OBJETO REATIVAMENTE DESPONTADO NO FLUXO DE AR SUPERSÔNICO, DIMINUI ESTE FLUXO PARA SUBSÔNICO;
- FLUXO DE AR SUPERSÔNICO QUE PASSA UMA ONDA CHOQUE NORMAL DIMINUI PARA SUBSÔNICO;
-> DIREÇÃO DO FLUXO DE AR IMEDIATAMENTE ATÁS E INALTERADA;
-> TEMPERATURA ESTÁTICA ATRÁS DA ONDA E AUMENTADA;
-> DESNISDADEDO FLUXO DE AR ATRÁS DA ONDA E DIMINUIDA;
-> DISPONIBILIDADE DO FLUOX DE AR E REDUZIDA.
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ONDA DE EXPANÇÃO:
- É O DESVIO DE DIREÇÃO DO FLUXO DE AR DO CAMINHO NORMAL;
- FLUXO DE AR SUPERSÔNICO É ACELERADO;
- DIREÇÃO DO FLUXO DE AR É ALTERADO;
- TEMPERATURA ESTÁTICA ATRÁS DA ONDA DIMINUI;
- A DENSIDADE DO FLUXO DE AR ATRÁS DA ONDA DIMINUI;
- UMA VÊS QUE O FLUXO DE AR SE ALTERA DE MANEIRA GRADUAL, NÃO HÁ CHOQUE NEM PERDA DE ENERGIA NO FLUXO DE AR.
FLUXO DE AR ATRÁS DE UMA ONDA DE CHOQUE NORMAL É SEMPRE SUBSÔNICO.
PRESSÃO / TEMPERATURA ESTÁTICA
DENSIDADE MUITO GRANDE.
- A ONDA DE ARRASTO É SEPARADA E DISTINTA DO ARRASTO DEVIDO À SUSTENTAÇÃO.
- A ESPESSURA DO AEROFÓLIO TEM UM EFEITO PODEROSO SOBRE O ARRASTO DA ONDA.
- BORDOS DE ATAQUE TEM PERFIL AFILADOS.
- CONFORME A VELOCIDADE DE VÔO SE APROXIMA DA VELOCIDADE DO SOM A ÁREAS DE VÔO SUPERSÔNICO SE AMPLIAM, E AS ONDAS DE CHOQUE SE MOVEM MAIS PARA O BORDO DE FUGA.
- AS ONDAS DE CHOQUE SUBSÔNICAS NORMAIS SE MOVEM PARA O BORDO DE FUGA.
- AS ONDAS DE CHOQUE SUPERSÔNICAS DE PROA SE MOVEM PARA MAIS PRÓXIMO DO BORDO DE ATAQUE.
UMA AERONAVE PODE FAZER USO DE:
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- SUPERFÍCIES FINAS;
- DE POUCO ALONGAMENTO;
- COM ENFLEXAMENTO;
TODAS PARA REDUZIR A INTENSIDADE DA DIVERGÊNCIA DA FORÇA TRANSÔNICA.
GERADOR DE TURBILHONAMENTO:
- LOCALIZADAS na SUPERFÍCIE SUPERIOR da ASA EXATAMENTE DIRECIONADAS para CIMA dos AILERONS para AJUDAR a manter a EFETIVIDADE do AILERON em ALTA VELOCIDADE.
- Sobre as SUPERFÍCIES das ASAS MELHORAM as CARACTERÍSTICAS de ALTA VELOCIDADE.
- Sobre as SUPERFÍCIES da CAUSA em geral MELHORAM as CARACTERÍSTICAS em BAIXA VELOCIDADE.
SUPERFÍCIE DE CONTROLE:
- As SUPERFÍCIES de CONTROLE utilizadas na OPERAÇÃO de VÔO TRANSÔNICO e SUPERSÔNICO envolvem CONSIDERAÇÕES IMPORTANTES e REQUEREM o uso de CONTROLE IRREVERSÍVEL.
SISITEMA DE CONTROLE IRREVERSÍVEL:
- Emprega POTENCIA HIDRAULICA ou ATUADORES ELÉTRICOS, para MOVER as SUPERFÍCIES de CONTROLE, pois as CARGAS de AR desenvolvidas nas SUPERFÍCIES de CONTROLE NÃO são SENTIDOS pelo PILOTO.
AQUECIMENTO AERODINÂMICO:
VÔOS SUBSÔNICOS NÃO PRODUZEM QUALQUER INTERESSE REAL;
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VÔOS SUPERSÔNICOS PODEM GERAR TEMPERATURAS SUFICIENTEMENTE ELEVADAS;
MAIOR IMPORTÂNCIA -> ESTRUTURA – SISTEMA DE COMBUSTÍVEL – GRUPO MOTOPROPULSOR.
O EFEITO do AQUECIMENTO AERODINÂMICO SOBRE o SISTEMA de COMBUSTÍVEL deve SER CONSIDERADO no PROJETO do AVIÃO SUPERSÔNICO;
O DESEMPENHO do MOTOR TURBOJATO é adversamente AFETADO pela ALTA TEMPERATURA do AR na ENTRADA do COMPRESSOR.
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