TUBO DE PITOT E SUA APLICAÇÃO EM AERONAVES

Em muitos estudos de escoamentos é fundamental determinar o módulo e a direção da velocidade do fluido em alguns pontos da região estudada.

Existem diversos métodos para a determinação da velocidade dos fluidos, entre eles o que identifica a diferença entre a pressão total e a estática, introduzido por Henri Pitot, sendo este um dos mais utilizados.

Henri Pitot nasceu na França, em 1695 e foi um importante engenheiro especializado em hidráulica. Pitot começou a se interessar por fluídos e testou vários de seus projetos e teorias no Rio Sena, até que inventou em 1732 um dispositivo para medir a velocidade com que o fluido se movia, conhecido hoje por tubo de Pitot, que possibilita o funcionamento de um dos mais importantes instrumentos de aeronave, o velocímetro.

Henri Pitot

Basicamente, é um tubo instalado paralelamente ao vento relativo e com um orifício voltado diretamente para o fluxo de ar resultante da velocidade aerodinâmica da aeronave. Esse orifício se comunica com o interior de uma cápsula aneróide, instalada no velocímetro da aeronave. A caixa do instrumento recebe a pressão estática do ar de uma fonte estática, que não é afetada pela variação de velocidade da aeronave.

Quando a aeronave está estacionária e não há vento relativo, nem real, a pressão que entra pelo orifício do pitot é somente a  pressão atmosférica estática. A cápsula aneróide permanece então em uma posição neutra e a velocidade indicada é zero.

Quando a aeronave se desloca na massa de ar, o vento relativo causa um aumento na pressão de ar admitida pelo oríficio do tubo de pitot, em relação à pressão estática, e essa “pressão de impacto”, somada à pressão estática, faz a cápsula aneróide expandir. O movimento de expansão da cápsula é transmitido aos ponteiros do velocímetro por hastes e engrenagens, o que faz o ponteiro se movimentar, indicando ao piloto a velocidade da aeronave.

Tubo de Pitot

Teoricamente, então, o processo é muito simples. Na prática, é muito mais complicado. Para começar, uma aeronave não voa em ambientes de pressão constante e, consequentemente, de densidade constante do ar. E, em aeronaves que voam em alta velocidade, acima de 250 Knots, teremos que considerar os efeitos da compressibilidade decorrentes dessa alta velocidade.

Os tubos são componentes muito simples, sem peças móveis, mas mesmo assim podem sofrer problemas, quase todos relacionados com a sua obstrução. Os maiores problemas de obstrução são ocasionados pelo gelo, que pode se formar rapidamente, especialmente em formações de nuvens cumuliformes.

Para evitar o gelo, os tubos de pitot são geralmente equipados com um sistema de aquecimento, do tipo resistência elétrica.

A obstrução dos tubos podem ter efeitos muito mais graves que a simples falta de indicação de velocidade. Os sistemas de automação e de alerta das aeronaves dependem de parâmetros corretos de velocidade para funcionar. Se os parâmetros de velocidade deixam de ter validade, os sistemas eletrônicos de gerenciamento de voo passam a fornecer informações díspares, e o piloto automático deixa de funcionar corretamente.

Avião Birgenair 301

Um dos mais conhecidos, e mais trágicos, foi o acidente com o Boeing 757-225 que cumpria o voo Birgenair 301. O Boeing 757 em questão estava parado havia 25 dias em Puerto Plata, na República Dominicana. Quando finalmente decolou, em 6 de fevereiro de 1996, tendo como destino Frankfurt, o velocímetro do comandante começou a dar indicações inválidas, afetando o piloto automático e o sistema de auto-throttle. Apesar da falha afetar apenas o instrumento do comandante, a tripulação cometeu uma série de erros de coordenação e acabou caindo no Mar do Caribe, vitimando todos os 13 tripulantes e 176 passageiros a bordo.

Na investigação, constatou-se que um tipo de vespa nativa do Caribe fez um ninho no tubo de pitot, enquanto a aeronave esteve parada no aeroporto, e sem que a tripulação tivesse colocado as capas de proteção nos tubos.

Patricia Rodrigues Gonring

Estudante de Engenharia Química da Universidade Federal do Espírito Santo – Alegre – ES

Fonte:

UNESP, Sorocaba.

Edisciplinas, USP.

Cultura Aeronáutica – Blogspot.

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