O que é a dinâmica do voo?

A dinâmica de vôo é a análise de como as aeronaves se movem pelo ar, as forças e os sistemas de controle que lhes permitem manter o vôo e as forças físicas externas que agem sobre elas, como impulso, sustentação, gravidade e arraste. As principais aplicações da ciência da dinâmica de vôo relacionam-se à atitude da aeronave durante o vôo, particularmente na maneira como elas se movem e são levadas a se mover nos três eixos separados de inclinação, guinada e rotação. A ciência da dinâmica de vôo também é aplicada às naves espaciais, mas as maneiras pelas quais o vôo e o controle de vôo são alcançados em tais embarcações diferem significativamente daqueles das embarcações atmosféricas, como aviões e helicópteros.

A orientação de aeronaves e naves espaciais usa o que é chamado de ideal como ponto de referência. Para aeronaves atmosféricas, trata-se essencialmente de um vôo reto e nivelado, usando o solo como referência. Para naves espaciais, essa referência é arbitrária e pode ser baseada no objeto planetário ou outro objeto em torno do qual a nave espacial está orbitando ou mesmo em outra espaçonave. Quando uma nave espacial está em órbita ao redor da Terra, a superfície da Terra é freqüentemente usada como referência, mas para fins de manobrar próximo e atracar com outra espaçonave ou a Estação Espacial Internacional, por exemplo, a outra nave ou objeto pode ser a referência.

Os três eixos de rotação do ar e da espaçonave são chamados de inclinação, rotação e guinada, e uma espaçonave ou aeronave se move em torno desses eixos com seu centro de gravidade ou massa, como o ponto em que os três eixos se encontram. Os engenheiros e projetistas aeroespaciais usam a dinâmica de vôo para determinar como o ar e a espaçonave se comportarão quando os mecanismos de controle forem usados ​​para girar o veículo em uma dessas direções, bem como o movimento direcional do veículo através da atmosfera ou do espaço. Coisas como a quantidade de empuxo necessária para vôo, estabilidade de vôo, manobrabilidade e taxas de subida podem ser estimadas com um alto grau de precisão para um projeto de aeronaves ou naves espaciais, aplicando princípios de dinâmica de vôo. Os sistemas de controle e propulsão são projetados usando princípios da dinâmica de vôo para permitir que a aeronave e a espaçonave efetuem vôo controlado e eficiente.

Embora cada um dos três eixos de rotação tenha uma definição científica, eles podem ser confusos, e geralmente é mais fácil defini-los em termos mais simples. A inclinação refere-se à atitude da direção do vôo em relação ao ponto de referência, na direção para cima ou para baixo. Quando um avião está subindo, diz-se que seu tom é positivo, ou seja, está inclinado acima do ponto de referência.

Guinada refere-se à atitude da aeronave de um lado para o outro. Imagine um modelo de avião sentado em uma mesa e, sem mover o centro do avião, gire-o para um lado ou para o outro. Isso é guinada. O rolo pode ser facilmente visualizado imaginando-se um avião em vôo nivelado reto e levantando uma asa.