Ventos

Postagem de Paulo Marcelo Soares - Ventos

Postado por: Paulo Marcelo Soares
Os ventos afetam o vôo de uma aeronave de diversas maneiras. Como os ventos são nada mais do que o deslocamento de uma massa de ar, de uma região de alta pressão para uma de baixa pressão. A aeronave, que se desloca nessa massa, sofrerá os efeitos deste deslocamento.

Para fins de uso na navegação aérea, os ventos tem uma direção e intensidade. A direção do vento (DV ou WD, de Wind Direction) é o rumo de onde ele VEM, ou seja, um vento de 090 está soprando do leste para o oeste. Um vento norte está soprando do norte para o sul e assim por diante. A intensidade do vento ( VV ou WS de wind speed) é a sua velocidade.

Vamos agora relembrar alguns conceitos de velocidades usadas em aviação:

Velocidade Indicada, ou VI: Também chamada de IAS (Indicated Air Speed) é a velocidade lida diretamente no instrumento, corrigida para os erros do instrumento. Essa é a velocidade na qual são baseadas todos os parâmetros de performance da aeronave (velocidade de estol, V1, Vr, V2, velocidade de melhor razão de subida, de planeio, VMO, VMC etc)

Velocidade Calibrada, ou você: Também chamada de CAS (Calibrated Air Speed) que é a VI corrigida para os erros de instalação do instrumento e do sistema pitot-estático. Na maioria dos velocímetros modernos podemos considerar a VI = VC

Velocidade Aerodinâmica, ou VA: Também chamada de TAS (True Air Speed) é a velocidade verdadeira em relação ao ar. É a você corrigida para os erros de altitude e temperatura. Essa correção é feita por tabelas ou por meio de um computador de vôo.

Velocidade em Relação ao Solo, ou VS: Também chamada de GS (Groundspeed) é a velocidade com que o avião se desloca em relação ao solo. Basicamente é a velocidade aerodinâmica mais o efeito do vento. Se tivermos vento de cauda, a VS será maior do que a VA. Com vento de proa a VS será menor do que a VA.

Efeitos do vento em rota:

Num vôo em rota, o vento afeta a aeronave de duas maneiras, em sua direção e na sua velocidade. Como eu já havia dito, o avião se desloca na camada de ar. Se esta camada de ar se desloca, o movimento resultante da aeronave será a soma vetorial do movimento da aeronave e da massa de ar (vento). Para facilidade de estudo, costumamos dividir o vento em duas componentes, uma de través e a outra de cauda ou proa, de acordo com a direção que sopram em relação a aeronave.

Ventos de cauda aumentam a Groundspeed. Ventos de proa diminuem a groundspeed. Ventos de través, alteram a direção de vôo da aeronave em relação a proa que ela está mantendo.

Vamos agora a alguns conceitos sobre rumos e proas:

Rumo verdadeiro RV: Também chamado de TC (True Course) Ângulo formado entre o norte verdadeiro e a linha unindo dois pontos entre os quais se quer voar. É a direção para a qual se quer efetivamente voar.

Proa verdadeira PV: Também chamado de TH (True Heading) É o ângulo formado pelo norte verdadeiro e a linha do eixo longitudinal de uma aeronave.

Numa situação de vôo sem vento, a PV para se manter uma rota, seria igual ao RV, e a VS seria igual a VA. Acontece que na vida real nem sempre temos essa moleza, e temos que aprender a compensar os efeitos do vento.

Quanto temos uma componente de través, temos o que chamamos de DERIVA, que é a diferença entre a PV e o RV. A aeronave voa meio "de lado". Caso o piloto não corrija esta deriva, a aeronave se afastará da rota a ser voada. Uma deriva de 1 grau representa um afastamento médio de 1 milha náutica a cada 60 milhas voadas. Para compensar a deriva, o piloto deve
alterar a PV na direção de onde o vento está soprando, para que o RV seja igual ao rumo pretendido.

Cálculo da Correção de deriva

Para calcular a correção de deriva (CD ou WCA de Wind Correction Angle) , você pode usar o método gráfico (não vai ser possível mostrar aqui em virtude da lista não aceitar gráficos) ou os computadores Jeppesen ou ainda uma formulinha matemática que é a seguinte:

Sen CD = Sen (180 + RV DV) X ( VV/VA)

Notem que quanto maior a velocidade do vento, maior vai ser o valor de CD. Quanto maior a sua VA, menor vai ser o valor de CD. Vejam também que esta velor pode ser positivo ou negativo, caso o vento venha da direita ou esquerda respectivamente. Some o valor de CD (ou subtraia se ele for negativo) ao RV para saber qual a PV a ser mantida durante o vôo.

Cálculo da velocidade em relação ao solo:

VS = VA x ( Sen (DV-RV-CD) / Sen (180+RV-DV) )

Efeito do vento na decolagem:

O vento afeta a operação de decolagem de duas maneiras. Uma é a componente de través, que afeta a aeronave na corrida de decolagem, requerendo do piloto, correções nos comandos para manter a reta de decolagem. O avião sofre duas tendências durante uma decolagem com vento de través.

1- Aproar o vento, que é causado pelo efeito da área lateral da aeronave atrás do centro de gravidade, notadamente o leme. Para compensar esta tendência, você deve aplicar leme para o lado OPOSTO ao do vento

2- Levantamento da asa do lado do vento. Este efeito vai aumentando com o aumento da velocidade e é mais pronunciado em aeronaves de asas enflexadas em virtude do vento cruzado soprar mais perpendicularmente neste lado do que no lado oposto, produzindo mais sustentação.

Esses efeito não ocorrem em vôo em virtude da aeronave inteira estar se deslocando na massa de ar. Na corrida de decolagem,
a aeronave ainda está em parte sob os efeitos do contato do pneus com o solo, e portanto não sofre a deriva que anularia estes efeitos em vôo.

Vamos supor uma decolagem com vento de través pela esquerda. A aeronave vai tender a gira para a esquerda e levantar a asa esquerda. Para compensar o piloto deve aplicar pedal de leme para a DIREITA, a fim de manter a reta de decolagem. Para evitar que a asa esquerda levante, ele deve aplicar comando nos ailerons para a esquerda. Temos então uma situação de comandos cruzados na corrida de decolagem. Imediatamente após a rotação da aeronave para a atitude de decolagem, este comando deve ser desfeito, senão a asa esquerda vai abaixar (pois agora a aeronave inteira está em vôo). E o comando de leme deve ser invertido, para que a aeronave possa corrigir a sua deriva e manter o eixo de decolagem.

Outro fator a ser considerado é que durante uma decolagem com vento de través muito forte, as aeronaves a reação podem sofrer um efeito que é o da "sombra" aerodinâmica da fuselagem nos motores do lado oposto ao vento. Isso é causado pela perturbação do fluxo de ar causada pela fuselagem, que pode levar a eventuais estóis de compressor. Para minimizar esse efeito, deve-se sempre que possível fazer uma "Rolling Takeoff" em condições de vento de través forte.

Deve-se sempre que possível decolar comm vento de proa, pois para uma mesma VI a ser atingida para a decolagem, estaremos com uma VS menor, resultando em menos pista necessária para a decolagem, com todos os benefícios que isso traz (maior disponibilidade de peso para a decolagem, mais pista disponível para parar no caso de uma RTO, maior gradiente de subida etc etc etc)

Em algumas ocasiões, pode ser mais vantajoso decolar com vento de cauda. Tais situações incluem, por exemplo, decolagem de uma pista para a qual só existe procedimento de subida IFR para uma única cabeceira (SBJF e SBJV, por exemplo), ou no caso de pista longa com pátio próximo a cabeceira (como SBPA, cujo pátio é próximo a cabeceira 09 caso estivesse operando a cabeceira 27). No caso de decolagens com vento de cauda, devem-se fazer as correções de peso adequadas para esta situação. O seu MTOW limitado pelo comprimento de pista será bastante reduzido para ventos de cauda. A maioria dos aviões tem uma componente máxima de cauda aprovada para decolagem de 10 Knots. Lembre-se que o seu gradiente de subida vai diminuir também e você deve fazer as devidas correções, pois neste caso a sua groundspeed vai estar maior do que sua VA e se você usar a razão de subida para a VA, você poderá estar com um gradiente menor do que o mínimo. Obviamente em condições de pista contaminada, peso elevado possibilidade de windshear você vai decolar sempre com vento de proa.

Influência do vento no pouso:

Da mesma maneira que na decolagem, devemos sempre que possível pousar com vento de proa. Em algumas situações isso não será possível. Posso citar por exemplo, aeroportos que só tem procedimento IFR para uma cabeceira e que estejam operando com teto e/ou visibilidade tais que impeçam uma aproximação circular. Faça uma consideração criteriosa de uma aproximação para pouso nestas condições. Como regra empírica cada Knot de vento de causa aumenta em cerca de 5% sua distância de pouso. Não tente um pouso com componentes de cauda superiores a 10 Knots, que é o limite da maioria das aeronaves. Tenha em mente que uma aproximação destas vai exigir uma aproximação final rigorosamente estabilizada, cravado na VREF e toque na marca
de 1000 pés ou até mesmo antes, se você não quiser varar a pista...

Outra situação que requer atenção é o pouso com vento de través. Existem basicamente 2 métodos para pouso com vento de través. O método da correção de deriva e o da asa abaixada. Os dois métodos tem suas vantagens e desvantagens. Cabe lembrar que para pousos com vento de través é interessante que você venha com uma velocidade um pouco maior do que a normal (tendo o devido cuidado com as limitações da pista) para que você precise de uma compensação menor. Use um ajuste de flaps menor do que o full, caso esteja previsto no manual da aeronave. Após o pouso, a aeronave vai apresentar as mesmas tendências vistas durante a corrida de decolagem. Você deve aplicar as devidas correções.

Método da correção de deriva (caranguejar):

Neste método você basicamente mantém a correção de deriva para não perder o alinhamento com a pista. No arredondamento você dá comando de pedal para alinhar a aeronave com o eixo da pista, ao mesmo tempo que aplica comando de aileron para evitar que a asa do lado do vento levante em virtude da guinada. É de fundamental importância que a aeronave não toque na pista caranguejando, pois pode forçar excessivamente o trem de pouso. É o método a ser usado em aeronaves de asas baixas e com motores nas asas, como o B-707, 747, DC-8 etc.

Método da asa baixa:

Neste método você em vez de fazer uma correção de deriva, cria uma componente lateral de sustentação, para compensar a componente de través do vento. Isso é feito abaixando-se a asa do lado do vento. Quanto mais forte o vento e/ou menor a sua velocidade, mais você tem que abaixar a asa Como a aeronave vai tender a fazer uma curva para o lado da asa baixa, você vai ter que aplicar pedal para o lado oposto a fim de manter a reta. É recomendado para aeronaves com asa alta. Você vai tocar com o trem principal do lado do vento primeiro e depois com o do lado oposto. Tem como vantagem o fato de não requerer comandos a baixa altura e da aeronave já estar com os comandos correspondentes para compensar os efeitos no solo. Suas desvantagens são a possibilidade de você bater a ponta de asa ou o motor no chão, caso a correção seja excessiva, e especialmente a situação de comandos cruzados e glissagem em que você vem na final. Alguns pilotos optam por acelerar o motor da asa do lado do vento, e vir com potência assimétrica para o pouso, em vez de usar pedal oposto ao vento. É uma técnica mais vantajosa, uma vez que você está aumentando a potência, em vez de aumentar o arrasto, que é o que acontece em uma glissada.