sábado, 7 de março de 2009

VMCG

A próxima definição de velocidade que será apresentada é a VMCG - Minimum Control Speed on Ground.

A VMCG é definida como a menor velocidade durante a corrida de decolagem onde, após a falha do motor crítico, o piloto consegue manter o controle da aeronave e continuar a decolagem.

O FAR 25 define na seção 25.149(e) os requisitos para o ensaio de demonstração da VMCG:
  • A VMCG deve ser ensaiada em cada configuração de decolagem aprovada para a aeronave;
  • Deve ser utilizada tração máxima de decolagem nos motores;
  • O CG deve estar na posição mais desfavorável;
  • A aeronave deve estar compensada para a decolagem;
  • Deve ocorrer falha do motor crítico;
  • A aeronave deve permancer controlável;
  • É permitida apenas a utilização de controles aerodinâmicos, ou seja, não é permitido o uso do steering da roda do nariz para auxiliar no controle direcional;
  • A aeronave deve ser capz de continuar a decolagem de forma segura, considerando habilidades normais de pilotagem;
  • A força máxima aplicada ao pedal do leme de direção não pode exceder 150lb;
  • A aeronave pode desviar-se, no máximo, 30 pés do eixo da pista mas a aeronave pode continuar a decolagem paralela ao eixo, não sendo necessário retornar ao eixo.
A figura 1 mostra um ensaio de VMCG.


Figura 1 - demonstração de VMCG

A figura 2 mostra as forças envolvidas na assimetria de tração que ocorre quando o motor torna-se inoperante.


Figura 2 - Torque gerado por um motor inoperante

Nota-se que o torque T1 depende da tração do motor remanescente e da distância entre esse motor e o eixo longitudinal da aeronave. Uma vez que, para o ensaio de VMCG, deve ser sempre usada tração máxima nos motores e que a distância do eixo do motor ao eixo longitudinal da aeronave são constantes, o torque T1 é fixo.

Para que seja possível manter a aeronave alinhada com o eixo da pista (ao menos paralelo a ele), para continuar a decolagem, o piloto precisa comandar o leme de direção para gerar um torque contrário a T1, na mesma intensidade. A figura 3 mostra um torque T2 equilibrando o efeito de T1.


Figura 3 - Compensação de torques para manter o eixo de decolagem

O torque T2 é determinado pela distância entre o leme de direção e o CG da aeronave (d2) e a força gerada pela ação do piloto (F2). Uma vez que a distância d2 é fixa, é necessário que a força F2 seja suficiente para igualar T2 a T1.

A força F2, por sua vez, é determinada pela deflexão aplicada ao leme de direção e pela velocidade da aeronave. [aqui falta uma equação] Mesmo aplicando-se deflexão máxima ao leme, existe uma velocidade mínima que gera F2 suficientemente grande para que T2 seja igual a T1.

Caso a velocidade da aeronave seja inferior a essa velocidade mínima, a deflexão máxima do leme de direção vai produzir um torque T2 inferior a T1 e, mesmo com o piloto comandando totalmente a aeronave para retornar ao eixo da pista, esta vai continuar tendendo a sair da pista, tornando-se incontrolável e obrigando o piloto a interromper a decolagem. Essa velocidade mínima é a VMCG.

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