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• Por Brett Smith, B.A.Jun 1 2015

  

  p>British Airways Airbus A321-231 descolando do aeroporto de Boryspil, Ucrânia
  Crédito de imagem: turbo83 / .com

  A fuselagem é a estrutura principal de uma aeronave e a parte a que todas as outras unidades se ligam. Fornece espaço para a tripulação, passageiros, carga, acessórios e outros equipamentos importantes.

  Aerodinâmica dita principalmente o tamanho e a disposição dos vários compartimentos nas fuselagens de aviões convencionais. Apenas aviões altamente especializados e modernos, como o SR-71 Blackbird, variam distintamente dos aviões convencionais no que diz respeito ao seu design e materiais utilizados na sua construção.

  Durante os primeiros dias da aviação, as fuselagens primitivas eram construídas com madeira. No final dos anos 20 e início dos anos 30, os fabricantes de aviões começaram a produzir mais fuselagens a partir do alumínio e do aço. Estes metais ofereciam mais estabilidade e maior protecção contra os elementos. Muitos aviões militares e de reconhecimento são hoje em dia feitos de titânio ou materiais compostos de carbono devido às vantagens únicas que estes materiais oferecem.

  algumas fuselagens de aviões são construídas naquilo a que se chama um desenho monobloco, um desenho que depende em grande parte da resistência da concha do avião para transportar diferentes cargas. Uma fuselagem semimonocoque tem a concha reforçada por uma estrutura completa de membros estruturais.

  Tensões de flexão numa fuselagem semimonocoque são absorvidas por vigas de reforço chamadas “longerons”, que normalmente se estendem ao longo da largura do plano. Estes suportes são complementados por outros membros, chamados “longones”, que esticam o comprimento da embarcação. As longarinas são mais leves, mas utilizadas mais extensivamente do que as longarinas.

  Reforços verticais numa fuselagem são referidos como anteparas, armações, e cofragens. Estes reforços são espaçados para levar tensão em pontos onde outras unidades, tais como as asas e motores, são fixadas.

  Construir o Airbus A330-200 do início ao fim
  Crédito de imagem: PlaneTalking / YouTube

  Estes elementos ajudam na construção de uma fuselagem racionalizada, aumentando a resistência e rigidez de um desenho monocromático. Uma fuselagem semimonocoque típica pode sofrer danos consideráveis e ainda se manter unida. Os aviões de combate militares e outros pequenos aviões têm tipicamente duas ou mais secções da fuselagem. Os aviões maiores podem ter até seis secções diferentes.

  Os trabalhadores de manutenção podem aceder a sistemas e equipamento dentro da fuselagem através de várias portas, painéis, e outras aberturas. A localização destes pontos de acesso pode ser encontrada através da referência a diagramas e manuais de manutenção lançados pelo fabricante para cada tipo de aeronave.

  De notar que as fuselagens de aeronaves não são tipicamente feitas de um único material. Por exemplo, um avião pode ter membros estruturais feitos de alumínio e um exterior feito de aço.

  Wooden Fuselage

  Por razões óbvias, os primeiros pioneiros da aviação estavam preocupados com o peso dos seus aviões. Os irmãos Wright e outros foram limitados pelos motores do seu tempo, e por isso construíram aviões de madeira para manter o peso global o mais baixo possível.

  Concepção e tecnologia de engenharia aeronáutica melhorada ao longo das primeiras duas décadas do século XX e pela eclosão da Primeira Guerra Mundial – eram necessários aviões clássicos com travessas de arame, biplanos de madeira e tecido. O famoso Barão Vermelho do exército alemão pilotou numerosos aviões de madeira durante as suas lendárias lutas de cães.

  Fuselagens de madeira ainda hoje são feitas, embora muitas vezes por hobbyistas que constroem os seus próprios aviões leves.

  Fuselagem de alumínio

  Os avanços na tecnologia de motores nos anos 30 permitiram aos engenheiros recorrer a desenhos metálicos, e o alumínio foi o principal metal a inaugurar na alvorada dos aviões totalmente metálicos.

  O alumínio usado para fazer aviões é sempre misturado com outros metais para o tornar forte e leve. Enquanto as fuselagens de alumínio não corroem tão facilmente como as feitas de aço, o alumínio não é usado na superfície de muitos aviões supersónicos porque o calor gerado pelo atrito de voar a tais velocidades faz com que a força do alumínio diminua.

  Boeing’s 247D e o Douglas DC-3 são largamente creditados com a integração de aeronaves metálicas durante a década de 1930 e estes aviões não aparecem tão diferentes das aeronaves que vemos hoje.

  O 247D era cerca de 50% mais rápido que a concorrência quando foi colocado em serviço pela United Air Lines em 1933. O DC-3 estreou dois anos mais tarde, no 32º aniversário do voo histórico dos irmãos Wright. Apesar de se prever a sua retirada nos anos 50, o DC-3 tem sido utilizado há mais de 80 anos e ainda hoje pode ser visto a voar.

  Fuselagem de aço

  Aeronaves de aço mais fortes e resistentes, mas também mais pesadas, foram também construídas na década de 1930. O peso mais pesado do aço impediu que este se tornasse um material de fuselagem popular. No entanto, o metal é utilizado para fazer certas partes de uma aeronave. A sua resistência e rigidez tornam-no ideal para ser utilizado em trens de aterragem. A resistência ao calor do aço também o torna desejável para uso na pele de aviões supersónicos.

  Construído em 1932, o Beechcraft Staggerwing é um exemplo primário de um avião com uma fuselagem de aço. O Staggerwing foi expansivo para produzir e tornou-se popular como um avião de negócios rápido.

  Titanium Fuselages

  Com a mesma resistência do aço e muito mais leve, o titânio e as ligas de titânio são materiais ideais para a construção de aviões. Estes metais também resistem melhor à corrosão do que tanto o alumínio como o aço. No entanto, a produção de aviões feitos de titânio é muito dispendiosa, o que proíbe largamente o uso comercial da maioria dos aviões de titânio.

  O exemplo mais proeminente de uma fuselagem de titânio é o SR-71 Blackbird. Voado pela primeira vez em Dezembro de 1964, o SR-71 foi um dos principais produtos de reconhecimento aéreo dos EUA durante a Guerra Fria. Durante os seus 24 anos de serviço, o Blackbird passou cerca de 2.800 horas no ar.

  A 6 de Março de 1990, o SR-71 voou o seu último voo de Los Angeles para Washington DC em 1 hora e 4 minutos, a uma velocidade média de cerca de 2.100 milhas por hora.

  Fuselagens de compósitos de carbono

  Epoxi de grafite, ou polímero reforçado com fibra de carbono, tornou-se uma escolha popular para os aviões comerciais de última geração dos dias de hoje. Feito de fibras de carbono resilientes incorporadas numa resina epoxi, os materiais compostos de carbono podem ser empilhados de várias formas para satisfazer as várias exigências de manutenção da integridade durante o voo de alta velocidade. Estes materiais de fibra de carbono são tão fortes como o alumínio, no entanto, metade do peso.

  Os materiais compostos de carbono não ganharam ainda uma utilização generalizada na indústria aeronáutica, mas o 787 Dreamliner da Boeing foi o primeiro grande avião a utilizar os materiais em mais de metade da sua fuselagem.

  Para mais da Brett, siga-o no Twitter – @ParkstBrett

  • Aircraft Construction and Materials – Integrated Publishing Inc.
  • Que tipo de materiais são usados para fabricar aviões? – Smithsonian National Air and Space Museum

  li>Boeing 247-D – Smithsonian National Air and Space Museum

li>Revenge of the Gooney Bird – The Economistli>The Lockheed SR-71 Blackbird – Smithsonian National Air and Space Museum

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escrito por

Brett Smith

Brett Smith é um escritor freelancer americano com um bacharelato em jornalismo pelo Buffalo State College e tem 8 anos de experiência de trabalho num laboratório profissional.

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  Smith, Brett. (2019, Maio de 07). Materiais Utilizados em Fuselagens de Aeronaves. AZoM. Recuperado em 24 de Março de 2021 de https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12084.

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  Smith, Brett. 2019. Materiais Utilizados em Fuselagens de Aviões. AZoM, consultado a 24 de Março de 2021, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12084.