250KT IAS abaixo do FL100

Porquê 250Kt IAS (Indicate Air Speed) abaixo do FL100?

Qual foi o parâmetro utilizado para limitar a velocidade indicada de uma aeronave a 250Kt quando estiver voando abaixo de 10.000 pés?

Vamos lá, velocidades da ordem de 200, 300 ou 400 km/h, podem ser consideradas excessivamente altas para outros meios de locomoção, mas para a aviação estas velocidades são consideradas baixas. Isso porque, na realidade, não é o valor da velocidade em si que determina se ela pode ou não ser considerada ALTA em termos de Aerodinâmica.

O que dita se uma velocidade é “alta” é a ocorrência de efeitos expressivos de compressibilidade (aumento expressivo da pressão e da densidade do ar).

O ar, em baixa velocidade, até cerca de 250 kt (450Km/h), no nível do mar e nas condições padrões, é considerado um fluído ideal (ou quase ideal), o que significa que o efeito de variação de densidade pode ser desprezado na prática. Assim, enquanto a aeronave estiver voando abaixo de 250KT o ar é considerado incompressível.

Todavia, quando a aeronave voa em velocidades mais altas, a partir dos 250KT, chegando próximas à velocidade do som ou acima dela, os efeitos de compressibilidade passam a ser significativos, a ponto de alterar consideravelmente as características aerodinâmicas da aeronave.

A magnitude desses efeitos é de tal ordem que uma aeronave projetada para voar em regimes de baixa velocidade simplesmente não conseguirá voar em velocidades próximas ou superiores à velocidade do som.

E como a compressibilidade do ar afeta a indicação de velocidade?

A velocidade do ar é a medida da velocidade do avião em relação ao ar ao seu redor. O sistema de Tubo Estático Pitot é um dispositivo engenhoso usado pelos aviões para medir a velocidade. O dispositivo é na verdade um manômetro de pressão diferencial e foi inventado por Henri Pitot em 1732. Um exemplo de um manômetro de pressão é um manômetro de pressão de pneu.

A extremidade aberta do tubo pitot (bico do tubo), fica de frente para o fluxo de ar. O indicador de velocidade de ar mede, na verdade, a diferença entre um sensor estático que não está na corrente de ar e um sensor (tubo pitot) submetido ao fluxo de ar. Quando o avião fica parado, a pressão em cada tubo é igual e o indicador de velocidade do ar fica no zero. O movimento rápido do ar durante o vôo causa uma pressão diferente entre o tubo estático e o tubo pitot. A pressão diferencial faz com que o ponteiro no indicador de velocidade de ar se mova. Aumentos na velocidade elevam a pressão na extremidade dianteira do tubo pitot, e a pressão do ar é aplicada contra um diafragma flexível que se move conectado a um ponteiro mecânico na frente do indicador. O indicador é calibrado para contrabalançar as variações dos ventos no ar. Em aviões, sistemas eletrônicos também contrabalançam a altitude e a temperatura do ar, fazendo que a medição da velocidade do ar seja bastante precisa.

Assim, a indicação de velocidade depende de um cálculo que leva em consideração a diferença de pressão total (a que entra pelo tubo de pitot) e a pressão estática. Ao voar com velocidades acima de 250KT IAS a compressão de ar à frente do tubo de pitot se torna maior, fazendo com que o volume de ar seja diminuído e assim aumentando sua densidade.

Portanto, o limite dos 250KT IAS para os voos abaixo dos 10.000pés serve para padronizar  e uniformizar a leitura de todos os velocímetros das aeronaves que estejam voando neste espaço aéreo, com a garantia e que ao ser informada uma velocidade para os órgãos de controle, tal informação seja livre de qualquer vício de compressibilidade do ar. Enfim, uma medida que visa aumentar a segurança de voo nos níveis mais baixos.

 Contribuição do Cmte Elmir Berndt