O que é o voo planado?
Antes de mais nada, vamos à definição de voo planado. Basicamente, o voo planado é o voo onde a aeronave se desloca para frente e perde altitude pois está voando sem a ajuda do motor. É um tipo de voo “silencioso”, onde aproveitamos a energia potencial acumulada pela altitude para nos mantermos no ar e avançar uma determinada distância.
Diferente do voo motorizado, o voo planado não depende do motor para se manter em movimento – isso mesmo, sem motor! E por isso ele é tão importante. Imagine estar em uma situação de emergência em que o motor para de funcionar. O conhecimento de voo planado é o que pode fazer toda a diferença para que o piloto consiga pousar em segurança. Portanto, entender esses conceitos é essencial.
Forças que atuam no voo planado
Antes de mais nada, vamos analisar as principais forças que atuam no voo planado.
Primeiramente temos o peso representado pela seta verde. Podemos decompor esse vetor e criar dois outros vetores, o vetor amarelo que é responsável por impulsionar o avião para frente e o vetor azul que se opõe a sustentação. Representado pelo vetor vermelho.
E como sempre, temos o arrasto, representado pela seta roxa.
Disso, duas coisas nos chamam a atenção.
- Primeiro, a sustentação é menor do que o peso do avião. E é por isso que o avião não mais consegue manter a altitude.
- E segundo, não há tração nesse voo. Isso é obvio, devido o avião estar voando sem o impulso oferecido pelo motor. Porém, se observarmos bem a imagem, veremos que a força que impulsiona o avião para a frente é uma componente do peso, ou seja, uma força gerada pela ação da gravidade.
Principais conceitos do voo planado
Agora, vamos detalhar os principais conceitos que determinam o desempenho do voo planado.
1. Ângulo de Planeio
Primeiro, temos o ângulo de planeio, também conhecido como ângulo de descida. Esse é o ângulo que a trajetória de voo forma com o solo enquanto a aeronave desce. Pense nisso como a inclinação com que o avião se move em direção ao solo.
Esse ângulo é importante porque ele define a eficiência com que a aeronave aproveita a altitude para avançar.
2. Razão de Planeio
E agora vamos ao próximo conceito: a razão de planeio. Esse é um ponto chave! A razão de planeio é a relação entre a distância horizontal percorrida e a perda de altitude. Ou seja, se uma aeronave tem uma razão de planeio de 10:1, isso significa que ela pode percorrer 10 metros na horizontal para cada metro que perde na vertical.
Para o piloto, esse conceito é extremamente útil para estimar até onde ele pode ir em um voo planado. Quanto maior a razão de planeio, maior a distância que a aeronave consegue percorrer. Conhecendo essa razão, o piloto consegue calcular o ponto onde poderá pousar em segurança, caso precise fazer um pouso de emergência.
3. Velocidade de melhor planeio
Essa é a velocidade ideal para alcançar a maior distância possível em voo planado. Quando estamos em voo planado, cada aeronave tem uma velocidade específica que resulta no melhor ângulo de descida. Essa é a velocidade que proporciona o maior alcance.
Por isso, é fundamental que o piloto saiba qual é essa velocidade para sua aeronave. Caso contrário, ele pode acabar descendo mais rápido do que o necessário e, assim, reduzindo a distância que poderia percorrer.
Nessa velocidade o ângulo de ataque é o que mantem a relação entre sustentação e arrasto no máximo. Caso o piloto mantenha um ângulo de ataque maior do que o ideal, mencionado acima, a velocidade e a distância planada diminuem, e o tempo e o ângulo de planeio aumentam.
Existe uma velocidade chamada Velocidade de Menor Razão de Descida que é útil quando se deseja voar o máximo de tempo planando. Quando o piloto mantém um ângulo de ataque menor do que o ideal o avião efetua uma descida mais rápida e o alcance é menor.
4. Velocidade final
A velocidade final em um mergulho de voo descendente é a velocidade máxima atingida pela aeronave durante uma descida abrupta e controlada. Esse tipo de voo descendente pode ser necessário em manobras de emergência ou em casos específicos de treinamento, e o termo “velocidade final” refere-se à velocidade limite que o avião atinge antes que forças como a resistência do ar e a aceleração estabilizem impedindo que a velocidade aumente indefinidamente.
Durante um mergulho descendente, a aeronave ganha velocidade rapidamente devido à gravidade. No entanto, à medida que a velocidade aumenta, a resistência do ar também cresce exponencialmente, o que cria uma força oposta ao movimento da aeronave. Esse equilíbrio entre a força gravitacional que puxa a aeronave para baixo e a resistência do ar que se opõe ao avanço resulta em uma velocidade final. Ou seja, é a velocidade onde a aceleração para e a aeronave mantém uma velocidade constante de descida, sem mais aumentar sua rapidez.
É importante que o piloto tenha conhecimento das limitações da aeronave, especialmente da Velocidade Máxima de Mergulho ou Vne (“Velocity Never Exceed”), que é o limite de segurança absoluto em que uma aeronave pode operar sem risco estrutural. Ultrapassar essa velocidade coloca a aeronave em risco de danos estruturais sérios, pois o aumento da resistência pode exceder a capacidade de tolerância dos componentes da aeronave, levando a deformações ou até falhas catastróficas.
Em manobras controladas, como as de treinamento para emergências, o piloto deve monitorar cuidadosamente o velocímetro e manter a aeronave dentro dos parâmetros de segurança. A velocidade final em um mergulho é útil em treinamentos para demonstrar a importância do gerenciamento de energia e da recuperação da atitude de voo. Ela também ensina ao piloto a precisão e o controle necessários para uma descida rápida, porém segura, reforçando os limites operacionais de sua aeronave.
Razão de descida
A razão de descida é um conceito fundamental na aviação, que representa a velocidade com que a aeronave perde altitude ao longo do tempo durante uma descida. Esse parâmetro é expresso normalmente em pés por minuto (ft/min) e indica o quanto a aeronave está descendo verticalmente em relação ao tempo. Em operações de voo, a razão de descida é importante para o planejamento de pousos, aproximações e também para a segurança em manobras de emergência, como o voo planado.
Para medir a razão de descida, o piloto utiliza o climb (ou variômetro). Esse instrumento é essencial no cockpit e exibe a taxa de variação de altitude da aeronave. Ele funciona medindo as mudanças na pressão atmosférica ao redor da aeronave. Conforme o avião sobe ou desce, a pressão ao redor do sensor do variômetro muda, e o instrumento traduz essas mudanças em uma leitura precisa de subida ou descida, indicada em pés por minuto.
Fatores que Afetam o Voo Planado
Agora que entendemos os conceitos principais, vamos falar sobre os fatores que influenciam diretamente o voo planado. Esses fatores podem variar de acordo com a situação e com o tipo de aeronave, mas conhecer como eles agem nos ajuda a nos preparar melhor.
1. Peso da Aeronave
O peso da aeronave é o primeiro fator que influencia o voo planado. E aqui temos uma curiosidade interessante: embora o peso aumente a velocidade de planeio, ele não altera a razão de descida. Então, se aumentarmos o peso, vamos precisar de uma velocidade maior para manter o melhor planeio, mas a distância horizontal que a aeronave pode percorrer continua a mesma.
2. Resistência Aerodinâmica
Outro fator importante é a resistência aerodinâmica. Esse é o “atrito” que a aeronave enfrenta no ar. Quanto maior a resistência, menor o desempenho de planeio. Isso significa que aeronaves com menos arrasto aerodinâmico terão um voo planado mais eficiente e conseguirão percorrer uma distância maior.
3. Condições Meteorológicas
E claro, não podemos esquecer das condições meteorológicas. O vento, por exemplo, pode impactar muito o voo planado. Um vento de cauda, ou seja, vindo de trás da aeronave, aumenta a distância que ela consegue percorrer. Por outro lado, um vento de frente reduz o alcance do planeio.
Esses fatores mostram que o voo planado é muito mais do que uma simples descida. Ele envolve uma série de variáveis que podem ser ajustadas e aproveitadas em favor do piloto.
4. Influência da altitude
O ar rarefeito das altitudes mais elevadas influencia somente na velocidade de planeio, a velocidade aerodinâmica e a razão de descida aumentam. Ou seja, em altitude o avião tem uma razão de descida maior, pois a densidade do ar é menor. O ângulo de planeio e o alcance não são afetados. A velocidade indicada também não é alterada porque o aumento da velocidade compensa a redução de densidade, fazendo com que a pressão captada pelo tubo de pitot e enviada aos instrumentos não se altere.
Planejamento do Voo Planado em Situações de Emergência
Agora vamos ao planejamento do voo planado em situações de emergência. Esse é o momento em que todo o conhecimento sobre voo planado se torna essencial para a segurança.
Imagine que o motor da aeronave parou. A primeira coisa a fazer é avaliar rapidamente as condições: temos um vento de frente? A aeronave está sobre uma área urbana ou há um campo próximo?
Depois disso, o piloto precisa escolher um local seguro para pouso. Em voo planado, a escolha do local de pouso é crítica. Idealmente, deve ser uma área livre de obstáculos, com uma superfície relativamente plana e, se possível, com o vento de cauda para ajudar a alcançar a maior distância.
Uma vez escolhido o ponto de pouso, é hora de calcular mentalmente se a altitude é suficiente para chegar até lá, aplicando a razão de planeio da aeronave. Aqui, o piloto coloca em prática tudo o que sabe: velocidade de planeio, controle de descida e correção de rumo.
Exemplo Prático Vamos a um exemplo prático. Imagine que você está pilotando e, a uma altitude de 2000 metros, o motor para. Com uma razão de planeio de 10:1, isso significa que você poderá percorrer cerca de 20 quilômetros em voo planado. Agora, é questão de observar o terreno e escolher o local ideal para pouso. Mantendo a velocidade de planeio ideal e controlando o ângulo de descida, você terá mais chances de fazer um pouso seguro.