Como um avião ainda pode voar se um motor falhar?

1 mês ago
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Como um avião ainda pode voar se um motor falhar?

A maioria dos aviões multimotor pode voar por horas com um motor com falha, embora a altitude e a navegação do avião possam precisar ser ajustadas. Se todos os motores falharem, ou todos, exceto um, falharem em um avião com quatro motores, a situação será mais grave, mas os pilotos qualificados ainda poderão evitar uma tragédia, mesmo naqueles cenários extremamente incomuns!

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Os filmes de ação são repletos de drama, suspense, ação e perigo, todos aumentados apenas quando os eventos acontecem a 30.000 pés! Embora os sucessos de bilheteria de Hollywood e os filmes de super-heróis façam parecer que voar de avião é um empreendimento arriscado, existem inúmeros protocolos de segurança e planos de contingência se algo não planejado acontecer durante o voo – mesmo que um motor falhe! Embora a ideia de um motor de avião não pareça assustadora, a falha do motor é surpreendentemente comum e existem inúmeras estratégias e soluções para manter todos os passageiros em segurança. Em alguns casos, os passageiros a bordo nem sabem quando um motor falha, embora os pilotos e a tripulação certamente o façam!

Então, como um tubo de metal de 200.000 libras consegue permanecer no ar se um de seus motores falhar?

A Física do Voo

Sem entrar em muitos detalhes, será útil fazer uma breve revisão da física do voo antes de explicar a função de um motor – e os perigos quando um falha. Embora normalmente pensemos em um avião como uma única unidade voadora, os dois componentes principais são os motores e as asas, os quais servem a propósitos muito diferentes.

No nível mais simples, o ar é aspirado para o motor de um avião, onde se mistura com combustível e queima a uma taxa controlada. Essa mistura de ar / combustível se expande, que empurra um pistão, girando assim um eixo de manivela e hélice. Os pistões dentro de cada cilindro aumentarão a força através de um ciclo de quatro etapas – admissão, compressão, potência e exaustão. O motor de um avião é projetado para impulsionar um avião para a frente a uma velocidade muito rápida, mas não é por isso que um avião pode voar. Afinal, muitas coisas podem voar sem um motor, como um planador ou um avião de papel.

Uma vez que o (s) motor (es) está (s) impulsionando o avião para frente a uma velocidade rápida, o ar também se move rapidamente sobre as asas. A natureza curva das asas do avião é projetada especificamente para gerar sustentação , a força que mantém o avião no céu. Quando uma asa se move pelo ar, ela desvia o ar acima e abaixo, afetando a pressão do ar. A parte superior curva da asa diminuirá a pressão do ar acima dela, enquanto a parte inferior plana da asa aumentará a pressão do ar abaixo dela. Essa diferença de pressão e velocidade do ar subsequente é o que permite que um avião se mova para cima, enquanto o motor é o que permite que o avião se mova para frente.

O que acontece quando um motor falha?

Uma falha no motor parece um problema catastrófico a ser percorrido a 30.000 pés, mas não significa necessariamente um acidente trágico. De fato, existem cerca de 150 a 200 acidentes ou incidentes por ano como resultado de uma falha no motor, mas de um número estimado de 50 milhões de voos por ano (doméstico, particular, militar etc.), essas são probabilidades bastante seguras.

Avião comercial com motor em chamas (Lukas Gojda) s

Uma ilustração da falha do motor durante um voo (Crédito da foto: Lukas Gojda / Shutterstock)

Os motores podem falhar por um grande número de razões, como problemas mecânicos no interior do motor, danos à turbina ou às hélices, vazamento de óleo, contaminação de combustível ou até mesmo um objeto estranho que entra no motor, como um pássaro! Embora essas falhas sejam raras (como mencionado, cerca de 1 em um milhão), os pilotos e as equipes de vôo devem ser treinados adequadamente para lidar com a situação com calma e segurança.

Curiosamente, se um único mecanismo falhar, ele não será tratado como uma emergência grave, porque é um problema muito gerenciável. Em um avião de quatro motores, como um Boeing 747 ou um Airbus 340, os passageiros podem nem ser informados do problema, já que os outros motores são mais do que capazes de pegar a folga, por si só. Em aviões de dois ou três motores (ou seja, Boeing 737 e Boeing 727, respectivamente), perder um motor também não é uma emergência imediata, pois alguns desses aviões conseguem voar por 5-6 horas em um único motor. O desembarque em um aeroporto com instalações adequadas para solucionar o problema costuma ser o objetivo nessas situações, em vez de fazer um pouso de emergência na primeira pista de pouso disponível.

Embora uma falha no motor não seja uma sentença de morte para passageiros a bordo, serão necessários alguns ajustes do piloto. Perder um motor significa que a potência máxima do avião será reduzida e, portanto, o (s) motor (es) restante (s) será (s) acionado (s) para compensar a diferença. Isso criará uma força assimétrica, fazendo com que o avião se afaste do mecanismo em funcionamento. Se isso não for compensado pelo piloto através do uso de pedais de leme, poderá causar perda de equilíbrio e controle do avião.

acidente de avião, piloto perdendo o controle (oneinchpunch) s

Uma ilustração do piloto perdendo o controle do avião cujo motor falhou (Crédito da foto: oneinchpunch / Shutterstock)

Além disso, a diminuição da potência e da velocidade do ar significa que o avião não será capaz de permanecer na atmosfera fina de mais de 30.000 pés. Se o avião não for capaz de se mover rápido o suficiente, o ar mais alto da atmosfera não será capaz de sustentar a sustentação. Um piloto pode cair para uma altitude mais baixa, mas terá que fazer isso rapidamente, geralmente diminuindo para 15.000 a 25.000 pés, onde um único motor pode sustentar um vôo uniforme. O pouso também será um pouco mais desafiador, pois a capacidade do avião de abortar um pouso será afetada. Por esse motivo, os pilotos precisam considerar cuidadosamente o tipo de aeroporto e o comprimento das pistas disponíveis, caso precisem mudar de destino.

Por fim, alguns dos sistemas de um avião são acionados pelos motores; portanto, se um falhar, há uma chance de afetar os sistemas hidráulicos ou elétricos. Geralmente, existem redundâncias para esses tipos de sistemas, o que significa que o outro mecanismo pode executar tarefas extras, mas alguns sistemas não essenciais podem ser comprometidos no caso de uma falha no mecanismo.

Como passageiro, seria bastante assustador saber que um motor falhou, mas os aviões são projetados para funcionar com menos motores do que realmente são. Em alguns casos, um piloto pode até cortar a energia de um ou mais motores para executar um deslizamento livre, um meio de permitir que os sistemas do motor sejam reiniciados ou redefinidos; você pode nem perceber que isso aconteceu, além da diminuição no volume do motor de fora da aeronave!

não entre em pânico, mas precisamos cair rapidamente em altitute

O que acontece se todos os motores falharem?

Primeiro, as chances de vários motores de um avião falharem no mesmo voo são incrivelmente pequenas. A maioria dos problemas do motor é rara no começo, e não é um problema sistêmico, mas sim um problema agudo em um único motor (ou seja, vazamento de combustível ou um pássaro voando nas hélices). No entanto, se todos os motores falharem, é definitivamente uma situação de emergência, mas ainda não é impossível de superar.

As mesmas forças que permitem que um avião voe permitirão que um avião deslize sem energia adicional. A falta de impulso para frente terá que ser substituída pela perda de altitude (como uma forma de energia), mas isso não significa cair como uma rocha no céu. Ao ajustar as asas e os lemes, um avião comercial pode ter uma relação de elevação para arrasto de 10: 1, o que significa que a cada dez milhas o avião “desliza” para frente, ele perde 1 milha em altitude. No caso de um voo comercial médio a 30.000 pés (aproximadamente 5 milhas), o avião poderia planar por 80 quilômetros sem nenhuma potência do motor. O avião ainda poderá virar à esquerda e à direita e permanecer estável, mas não poderá mais subir ou aumentar a altitude.

No evento extremamente improvável de que isso ocorra, o piloto pode encontrar uma pista na faixa de planeio, ou no mínimo, um trecho relativamente uniforme de terra ou corpo d’água. Essa foi a situação do pouso milagroso do voo 1549 da US Airways em 2009, quando os dois motores falharam depois que o avião encontrou um bando de gansos. Como afirmado anteriormente, esse tipo de falha de motor duplo é incrivelmente raro, talvez apenas ocorrendo uma vez por década em algum lugar do mundo.

Uma palavra final

Voar pode ser uma experiência estressante para muitas pessoas, mas mesmo nesses casos raros de mau funcionamento ou falha do motor, pilotos bem treinados e tripulações profissionais podem lidar com a crise. Com redundâncias e protocolos de segurança em vigor, os ajustes de altitude e navegação podem ser feitos rapidamente, portanto, embora os passageiros não cheguem necessariamente ao aeroporto para onde estavam indo, eles serão devolvidos com segurança ao solo!

Referências:

  1. PopularMecânica
  2. Universidade Aeronáutica Embry-Riddle
  3. Universidade de Stanford
  4. Smithsonian
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