O Pitot é uma tomada de Pressão TOTAL que mede a pressão DINÂMICA e a ESTÁTICA, este conjunto instalado no avião chama-se Sistema PITOT ESTÁTICO. Em aviões de pequeno porte o tudo de pitot é a tomada de pressão estática podem estar incorporados em um único conjunto.
Uma breve explicação do que seria a pressão DINAMICA: É produzida pelo impacto do vento, deixa de existir quando o vento para de soprar. O manômetro indica a pressão Dinâmica do vento.
Já a pressão ESTÁTICA é demonstrada pelo tudo de Venturi (Tubo com um estreitamento) O vento passado por um tubo de venturi, sofre um aumento de velocidade no estreitamento.
> Altimetro: Funciona através da pressão estática.
> Velocímetro: Funciona com a pressão estática e da pressão total.
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, do tipo setor e pinhão, o que faz o ponteiro se movimentar, indicando ao piloto a velocidade da aeronave.
O velocímetro, então, vai fornecer ao piloto uma informação de velocidade, que é denominada Velocidade Indicada - VI, ou, em inglês Indicated Airspeed - IAS. Em tese, a IAS é a velocidade aerodinâmica da aeronave em condições de atmosfera padrão, ao nível do mar.
O primeiro problema é a própria instalação do tubo de pitot e do instrumento no painel. Os tubos estão instalados, geralmente, próximos a áreas curvas da asa e do nariz do avião, causando erros devido ao efeito de Bernoulli, e o velocímetro geralmente está instalado à esquerda do painel do instrumento, fornecendo uma leitura com erro de paralaxe por não estar diretamente à frente dos olhos do piloto. As correções para esses erros são feitas experimentalmente e fornecidas no Manual de Operação da aeronave, sob a forma de Velocidade Calibrada - VC ou, em inglês, Calibrated Airspeed - CAS.
A velocidade calibrada é, então, a velocidade indicada corrigida para os erros de instalação e posição do instrumento. A diferença entre a velocidade indicada e a velocidade calibrada não é muito grande, e é geralmente deixada de lado pelos pilotos, que geralmente voam com uma margem de segurança na velocidade suficiente para evitar problemas disso decorrentes.
O outro problema é que uma aeronave praticamente nunca voará em condições de atmosfera padrão ao nível do mar. Com a variação da altitude e da temperatura, ocorrerão grandes variações na velocidade aerodinãmica, em relação à velocidade indicada. Em média, a velocidade aerodinâmica da aeronave aumenta dois por cento, em relação à velocidade calibrada, a cada mil pés de altitude.
As correções para se obter a Velocidade Aerodinâmica Verdadeira - VA, em inglês True Airspeed - TAS, são feitas corrigindo-se a VC para os efeitos da temperatura do ar e para a altitude pressão, utilizando-se os conhecidos computadores analógicos de voo, ou por meios eletrônicos da própria aeronave. Outros fatores que influem na densidade do ar, como a umidade e a variação de pressão por motivos meteorológicos, são desconsiderados no cálculo, pois não chegam a influir decisivamente no mesmo. No voo em alta velocidade, os pilotos devem ainda considerar a correção da temperatura indicada em relação à temperatura verdadeira, já que a compressibilidade e o atrito com o ar elevam consideravelmente a temperatura indicada em relação à termperatura real do ar.
Alguns tubos de pitot incorporam também a tomada de pressão estática, através de um tubo que envolve coaxialmente o tubo da tomada de pressão de estagnação. Os orifícios da tomada estática são colocados na lateral do tubo, para que a velocidade do vento relativo não interfira na medição da pressão. O maior problema desse tipo de instalação é que uma eventual formação de gelo no pitot pode obstruir tanto a tomada "dinâmica" quanto a estática, e aí todos os instrumentos que trabalham com pressão, como velocímetro, altímetro e variômetro serão afetados.
Os tubos de pitot são componentes muito simples, sem peças móveis, mas mesmo assim podem sofrer problemas, quase todos relacionados com a sua obstrução. O problema de obstrução por água pode ser resolvido facilmente com a instalação de drenos adequados, não só no tubo, mas também na linha. 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. Entretanto, o aquecimento do tubo também tem um limite de eficiência, e pode não ser suficiente para todas as situações de formação de gelo. Condições de gelo tais como a presença, nas nuvens, de água em estado de sobrefusão, podem tornar inúteis os melhores sistemas de aquecimento do tubo.
A obstrução dos tubos de pitot 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. Caso não se desconecte sozinho, os pilotos devem desconectá-lo e passar a voar a aeronave manualmente. Os sistemas de alarme ficam confusos, e não é incomum que ocorram, por exemplo, alarmes de estol e de sobrevelocidade simultâneos.
Nesse caso, o piloto ainda tem condições de voar a aeronave, pilotando por atitude, simplesmente olhando para fora, para o horizonte natural da Terra, ou para o indicador de atitude, e ignorar os alarmes falsos. Um instrumento muito útil nesse caso é o indicador de ângulo de ataque, presente em muitos tipos de aeronave a jato. O indicador de ângulo de ataque é muito útil também em grandes ângulos de ataque, quando o tubo de pitot é afetado devido ao fluxo de ar não estar paralelo com o mesmo.
Outros problemas de obstrução podem ser causados por insetos e F.O.D. (Foreign Objects Damage), quando a aeronave está no solo. Para minimizar o problema, é necessário proteger os tubos com uma capa. O uso da capa, no entanto, exige outros cuidados, pois a mesma, obviamente, deve ser removida antes do voo e não pode ser colocada no tubo ainda quente, pois pode se queimar e grudar no mesmo.
Outro acidente que, muito provavelmente, está relacionado com obstrução nos tubos de pitot, dessa vez por gelo, é o do voo Air France 447, ocorrido em 1º de junho de 2009 no Oceano Atlãntico, quando voava do Aeroporto do Galeão, no Rio de Janeiro, para o Aeroporto Charles de Gaulle, em Paris. Embora os gravadores de voo desse Airbus A330 ainda não tenham sido encontrados, até a elaboração desse artigo, a aeronave, pouco antes do acidente, transmistiu diversas mensagens automáticas pelo sistema de HFDL (High Frequence Data Link) que fazem supor que houve falha de indicação de velocidade. Como a aeronave atravessava formações de cumulus-nimbus muito pesadas, uma das hipóteses é de que seus tubos de pitot foram obstruídos por gelo causado por água em estado de sobrefusão, situação que desafia até os mais eficientes sistemas de aquecimento. O acidente do Air France 447 vitimou 132 tripulantes e 228 passageiros. Não houve sobreviventes.
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