Calculos navegacao TAS

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Como calcular a TAS.

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Calculos navegacao TAS

  1. 1. INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATIONDIVISÃO BRASILEIRADepartamento de TreinamentoTD-002/09CÁLCULOS DE NAVEGAÇÃO2009
  2. 2. Documento: TD-002/09Página: 002/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATION1 INTRODUÇÃOEste documento tem o objetivo de explanar sobre os cálculos que envolvemo planejamento de navegação VFR por contato e estimada. Devido à mudança domodo de exames da IVAO, este documento é de suma importância oconhecimento para o planejamento de navegações do exame de PP.2 CÁLCULOS DE NAVEGAÇÃO2.12.1.1Noções básicas para cálculoRegra de três simples é um processo matemático para o qual aplicamosem fatores que sejam diretamente proporcionais. Este é um dos únicos cálculosque vamos utilizar para a navegação aérea. Exemplo:Uma aeronave percorre 120NM em 45min, quantas NM percorrerá em 1h:120NM -> 45minRegra de três simples.X -> 60minX = 60 x 120 / 45X = 160NM2.1.2Nos próximos capítulos precisaremos saber como calcular a temperaturaestimada no nível de vôo, para isso será necessário ter conhecimento sobre o“Gradiente de temperatura positivo”Este gradiente diz que: para cada 1000ft que sua aeronave subir, atemperatura tende a diminuir 2ºC. Exemplo:Gradiente de temperatura positivaOu seja, a aeronavepercorrerá 160NM em 1h(60min)
  3. 3. Documento: TD-002/09Página: 003/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATIONUma aeronave decola de Congonhas (2500’) com temperatura local de 21ºC eirá efetuar seu vôo no FL150. Qual será a temperatura no nível de vôo destaaeronave?Veja bem, para saber quantos graus estará no FL final, precisamos saber qualserá a variação de temperatura que ela sofreu. Como dissemos anteriormente,para cada 1000’ de subida, a temperatura diminuirá 2ºC, então vamos descobrirquantos pés subirá a aeronave.Variação de altitude = Altitude final – Altitude inicialVariação de altitude = 15000 – 2500Variação de altitude = 12500’Sabendo que a variação de altitude será 12.500pés, chegamos à conclusãoque, a temperatura irá variar 25ºC, pois para cada 1000’ ela irá variar 2ºC.Podemos calcular essa variação por regra de três simples da seguinte forma:1000’ -> 2ºC12500’ -> xºCXºC -> 2 x 12500 / 1000XºC -> 25ºCSabendo que a variação será de 25º, a temperatura no nível 150 será de -4ºC(21ºC – 25ºC)2.1.3Nos próximos capítulos aprenderemos como calcular autonomia mínimae abastecimento mínimo estimado de vôo, para isso iremos utilizar como basede cálculo a TAS (True Air Speed) ou também VA (Velocidade Aerodinâmica)ATENÇÃO: Para vôos reais, para calcular estimados de vôo é utilizado aGS (Ground Speed), porém, para simulação iremos utilizar a TAS.Cálculo de TAS (VA)
  4. 4. Documento: TD-002/09Página: 004/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATIONTAS é a velocidade que é corrigida para erros de temperatura e pressão.Como vimos anteriormente, para cada 1000’ que subimos, nossa temperaturavaria 2ºC, como a TAS leva em conta variação de temperatura, este conceito éde suma importância para calcularmos nossa TAS.2.1.3.1Para calcularmos a TAS estimadas em voo de cruzeiro, devemosprosseguir da seguinte maneira:1º) Descobrir a temperatura no nível de vôo.2º) Descobrir a variação de altitude que iremos subir.3º) Saber a IAS (velocidade indicada) que iremos manter em cruzeiro.De posso dos dados acima, iremos aplicar na seguinte fórmula:TAS = IAS + (IAS x 0,02* x Alt. / 1000)*2% em nº decimal. Significa a variação de 2º para cada 1000’.Uma aeronave decola do aeroporto de Barretos (2000’) com destino àCongonhas, a temperatura em Barretos é de 25º e irá manter em vôo oFL200 e IAS de 230Kts. Qual a TAS estimada em cruzeiro?Cálculo de TAS em CruzeiroTAS = IAS + (IAS x 0,02 x Alt. / 1000)TAS = 230 + (230 x 0,02 x 18000 / 1000)TAS = 3132.1.3.2Para calcularmos TAS estimadas em subida ou descida é bemparecido com a de cruzeiro, porém irá precisar de um conceito a mais paraefetuar este cálculo que é a Altitude Média. Para este cálculo precisará:Cálculo de TAS em Subida/DescidaAlt. = Altitude final – Altitude inicialAlt = 20.000’ – 2.000’Alt. = 18.000’
  5. 5. Documento: TD-002/09Página: 005/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATION1º: Descobrir a temperatura média da subida ou descida.2º: Descobrir a variação de altitude média de subida ou descida.3º: Saber a IAS (velocidade indicada) que iremos manter na subida/descida.Exemplo: Uma aeronave decolou de Ribeirão Preto (1800’) com destino àBrasília mantendo IAS de subida de 250kt, a temperatura em Ribeirão Pretoé de 28ºC e irá voar no FL350. Qual será sua TAS estimada para subida?TAS = IAS + (IAS x 0,02 x Alt. / 1000)TAS = 250 + ( 250 x 0,02 x 18.400 / 1.000)TAS = 340*Veja no item 2.1.3.2.2 como calcular altitude média de subida/descida.2.1.3.2.1Para descobri a temperatura média de subida ou descida, iremosprecisar fazer uma média aritmética simples das temperaturas. Para issoutilizaremos a seguinte fórmula:Temperatura média = Temperatura Inicial + Temperatura Final / 2Exemplo: Uma aeronave irá decolar de Salvador (0’) com destino aRecife, irá manter o FL320. A temperatura em Salvador é de 15ºC. Qualserá a sua temperatura média de subida?Como podem ver, falta um dado para podermos calcular atemperatura média, que é a temperatura no nível final, conforme vimosanteriormente no item 2.1.2, iremos fazer da seguinte maneira:Variação de altitude = Altitude final – Altitude inicialVariação de altitude = 32.000 – 0Variação de altitude = 32.000Como descobrir temperatura média de subida/descida
  6. 6. Documento: TD-002/09Página: 006/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATIONFazendo a regra de 3 simples para achar a temperatura final, temos:1000’ -> 2ºC32000’ -> xºCXºC = (2 x 32000) / 1000XºC = 64ºCCom o dado conseguido acima, conseguiremos calcular a nossatemperatura média de subida:Temperatura média = (Temperatura Inicial + Temperatura Final) / 2Temperatura média = 15ºC + (-49ºC) / 2Temperatura média = -17ºC2.1.3.2.2Para descobrir a altitude média de subida é mais simples, precisamosapenas saber a altitude do aeroporto que estamos a altitude de cruzeiro. Deposso destes dados, aplicamos em uma média aritmética simples e teremos:Altitude média = (Altitude Inicial + Altitude Final) / 2Exemplo: Uma aeronave irá decolar de Salvador (0’) com destino aRecife, irá manter o FL320. A temperatura em Salvador é de 15ºC. Qualserá a sua temperatura média de subida?Altitude média = (Altitude Inicial + Altitude Final) / 2Altitude média = ( 0 + 32.000) / 2Altitude média = 16.000’Como descobrir altitude média de subida/descida.Atenção: O valor de 64ºC encontrado é a variação detemperatura, para acharmos a temperatura no nível devoo iremos ter que subtrair esta variação da temperaturado aeroporto de decolagem, terá:Temp. FL320 = Tem. Aeroporto – VariaçãoTemp. FL320 = 15ºC – 64ºCTemp. FL320 = -49ºC
  7. 7. Documento: TD-002/09Página: 007/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATION2.1.4Na aviação, como envolve muitos cálculos, para facilitar estudo e mesmona prática existem os limitadores de arredondamento para cálculos, são eles:Arredondamento2.1.4.1Nos próximos capítulos iremos estudar sobre RV (Rumo Verdadeiro) earredondamento de proa também serve para definir nºs de pista.Arredondamento de Proa12 Números terminados em 1, 2, 3 e 4 iremos arredondar para baixo.3 Exemplo: 133º - 130; Rumo de cabeceira 164º -> Cabeceira nº 16.456 Números terminados em 5, 6, 7, 8 e 9 serão arredondados para7 cima. Exemplo: Proa 295º - 300º; Rumo de cabeceira 347º -> 35892.1.4.2Para fazer arredondamento de altitudes, devemos levar em conta umadefasagem de 249’ tanto acima quanto abaixo. Exemplo:Arredondamento de altitude• 1230’ = 1000’ (Está 230’ acima de 1000’, então arredonda-se parabaixo)•1250 = 1500’ (Está 250’ acima de 1000’, portanto arrendonda-se paracima. O limite é de 249’ no nível que se pretende arredondar)•4780’ = 5000’
  8. 8. Documento: TD-002/09Página: 008/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATION3 EXEMPLO PRÁTICOPara facilitar a compreensão do estudo, faremos os cálculos danavegação fazendo um vôo simulado. Vale lembrar que os cálculos que serãopassados são para uma navegação simples. Em qualquer cálculo não será levado emconta o fator do vento.3.1Aeronave: C172Origem: Barretos (1900’)Destino: Uberlândia (3094’)Alternativo: Ribeirão Preto (1801’)IAS Cruzeiro: 126KtsIAS Subida: 100KtsIAS Descida: 120KtsFL de cruzeiro para destino: FL085FL de cruzeiro para alternativo: FL105V/S Subida: 500ft/min.V/S Descida: 500ft/min.Consumo subida: 60L/hConsumo cruzeiro: 55L/hConsumo descida: 48L/hHora de decolagem: 1215ZTemperatura em Barretos: 30ºCOs dados acima são itens que normalmente sabemos devido à operaçãoda aeronave. É obrigação do piloto saber operar a aeronave que irá operar.De posse dos dados acima, para planejamento de nossa rota, vamosseguir o seguinte roteiro:Vôo Simulado um• Cálculo de Autonomia e Abastecimento mínimo.• Tempo e distância para subida.• Tempo e distância para descida.
  9. 9. Documento: TD-002/09Página: 009/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATION• Tempo e distância de vôo em cruzeiro.Neste primeiro vôo simulado, vamos descartar a navegação para oaeroporto alternativo e também descartar o vento em vôo, como deve serfeito em navegações reais de PP.3.1.1Para efetuar cálculos de abastecimento e autonomia mínima, temos queter em mente as definições de abastecimento e autonomia. Quando dizemos“autonomia” estamos falando de tempo, ou seja, o combustível mínimo quedeverei abastecer para fazer meu vôo. Quando dizemos “abastecimento” é aquantidade de combustível que iremos abastecer a aeronave.Para efetuar este cálculo, como estamos falando apenas de vôo VFR, afórmula a ser utilizada será:Cálculo de autonomia e abastecimento mínimoA->B + B->C + 45min“Combustível necessário da origem ao destino, mais alternativo e mais 45min de vôo”Para facilitar o entendimento e evitar o máximo de erros possíveis, aconselhovocês a fazer este cálculo seguindo a seguinte tabela:Trecho TAS Tempo de vôo Distância Quant. FuelA -> BB ->C45minAut. Mínima -> Abast. Mínimo ->*Para cálculos de abastecimento e autonomia mínima, leva-se em conta apenas vôode cruzeiro.A = Aeroporto de origemB = Aeroporto de destinoC = Aeroporto de alternativo
  10. 10. Documento: TD-002/09Página: 0010/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATION3.1.1.1Conforme vimos no item 2.1.3, iremos utilizar a seguinte equação:TAS = IAS + (IAS x 0,02 x Alt. / 1000)Calculando a TASCalculando TAS da origem ao destino (A -> B):TAS = IAS + (IAS x 0,02 x Alt. / 1000)TAS = 126 + (126 x 0,02 x 8500 / 1000)TAS = 147KtsTrechoCalculando TAS do destino ao alternativo (B -> C):TAS = IAS + (IAS x 0,02 x Alt. / 1000)TAS = 126 + (126 x 0,02 x 10500 / 1000)TAS = 152KtsCalculando as TAS, agora temos:TAS Tempo de vôo Distância Quant. FuelA -> B 147B ->C 15245min -Aut. Mínima -> Abast. Mínimo ->3.1.1.2Para efetuar cálculo de tempo de vôo, temos que saber a distância devôo entre a origem e o destino bem como a distância do destino aoalternativo. No Flight Simulator você pode conseguir estas informações devários modos: GPS, Flight Planner ou FS Navigator.Calculando Tempo de vôo
  11. 11. Documento: TD-002/09Página: 0011/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATIONApós verificar as distâncias, obtive:• Origem ao destino: 104NM• Destino ao alternativo: 138NMCom estes dados, utilizando regra de três simples, vamos obter:60min -> 147NMX min -> 104NMX min = (104 x 60) / 147X min = 42minOu seja, irei demorar 42 min. para voar da minha origem até o destino.Tempo de vôo da origem ao destino:60min -> 152NMX min -> 138NMX min = (138 x 60) / 152X min = 52minOu seja, irei demorar 52min para percorrer 138NM (destino aoalternativo)Calculando o tempo de vôo, temos:Tempo de vôo do destino ao alternativoTrecho TAS Tempo de vôo Distância Quant. FuelA -> B 147 42 min. 104NMB ->C 152 52 min. 138NM45min - 45 min.Aut. Mínima -> Abast. Mínimo ->A relação de 60min para147NM é devido minha TASque é de 147, ou seja, em umahora (60min) percorro adistancia de 147NMA relação de 60min para 152NM édevido minha TAS que é de 152Ktsou seja, em uma hora (60min)percorro a distancia de 152NM
  12. 12. Documento: TD-002/09Página: 0012/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATIONComo podem ver, agora já podemos calcular a autonomia mínima.Some todos os tempos de vôo e obterá a autonomia mínima:Trecho TAS Tempo de vôo Distância Quant. FuelA -> B 147 42 min. 104NMB ->C 152 52 min. 138NM45min - 45 min. 114NMAut. Mínima -> 139min = 2h19 Abast. Mínimo ->3.1.1.3Para fazer calculo de quantidade de combustível, precisaremos dedois dados:Calculando quantidade de combustível• Consumo em Cruzeiro• Tempo de vôo60min -> 55L42min -> X LX L = (55 x 42) / 60X L = 39LCalculando quantidade de combustível da origem ao destino:Calculando quantidade de combustível do destino ao alternativo:60min -> 55L52min -> X LX L = (55 x 52) / 60X L = 48LA relação de 55L em 60min deve-seao consumo horário em cruzeiro.
  13. 13. Documento: TD-002/09Página: 0013/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATIONTrechoCalculando quantidade de combustível para 45min de vôo:60min -> 55L45min -> X LXL = (55 x 45) / 60X L = 41LCalculando a quantidade de combustível, teremos:TAS Tempo de vôo Distância Quant. FuelA -> B 147 42 min. 104NM 39LB ->C 152 52 min. 138NM 49L45min - 45 min. 114NM 41LAut. Mínima -> 139min = 2h19 Abast. Mínimo ->Como podem ver, podemos calcular o abastecimento mínimo, bastasomar todas as quantidades de combustível:Trecho TAS Tempo de vôo Distância Quant. FuelA -> B 147 42 min. 104NM 39LB ->C 152 52 min. 138NM 49L45min - 45 min. 114NM 41LAut. Mínima -> 139min = 2h19 Abast. Mínimo -> 129L3.1.1.4Para cálculo de tempo e subida é mais simples do que os vistos atéo presente momento, porém, requer muita atenção para não haver erros.Conforme falado anteriormente, neste tipo de navegação iremos utilizarcomo auxílio a TAS e não a GS.Tempo e distancia para subida
  14. 14. Documento: TD-002/09Página: 0014/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATION3.1.1.4.1Conforme visto no item 2.1.3.2, utilizaremos a seguinte equação:Calculando TAS de subidaTAS = IAS + (IAS x 0,02* x Alt. / 1000)TAS = 100 + (100 x 0,02 x 5200 / 1000)TAS = 110kts3.1.1.4.2Cálculo de tempo de subida é bem simples, precisamos apenas davariação de altitude que iremos subir e de nossa razão de subida.Variação de Altitude = Altitude final – Altitude inicialVariação de Altitude = 8500 – 1900Variação de Altitude = 6600’De posse da variação de altitude, basta apenas colocar emcomparação com a V/S de subida.1 min -> 500ftX min -> 6.600ftX min = (1 x 6600) / 500X min = 13Ou seja, iremos demorar 13min para alcançar o nível de vôo 085.Tempo de subida5200’ é proveniente do cálculo dealtitude média de subida. Pega-se aaltitude inicial (altitude do aeroporto),soma-se com o nível de voo final edivide-se por 2. Para maioresdetalhes, leia o item 2.1.3.2.2
  15. 15. Documento: TD-002/09Página: 0015/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATION3.1.1.4.3 Distância de subidaPara cálculo de distância, precisaremos de nosso tempo de subida ea TAS média de subida.60min -> 110NM13min -> X NMX NM = (110 x 13) / 60X NM = 24NM3.1.1.5O calculo de tempo e distância de descida é muito semelhante ao de subida,seguindo a mesma ordem:Tempo e distância de descidaTAS = IAS + (IAS x 0,02 x Alt. / 1000)TAS = 120 + (120 x 0,02 x 5750 / 1000)TAS = 134KtsTAS de descida:Tempo de descidaCálculo de tempo de descida é bem simples, precisamos apenas davariação de altitude que iremos descer e de nossa razão de descida.1min – 500ftsX min – 5750X min = 11,5minA relação de 60min para 110NM éproveniente da TAS calculada noitem 3.1.1.4.15750’ é proveniente do cálculo dealtitude média de descida. Pega-se aaltitude inicial (altitude do nível devoo), soma-se com o nível doaeroporto de destino e divide-se por2. Para maiores detalhes, leia o item2.1.3.2.2
  16. 16. Documento: TD-002/09Página: 0016/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATION3.1.1.6Distância de descidaPara cálculo de distância, precisaremos de nosso tempo de subida e a TASmédia de subida.60min -> 134NM11,5min -> X NMX NM = (134 x 11,5) / 60X NM = 26NMPara melhor entendimento e evitar o máximo de acontecer erros, para ocálculo de cruzeiro, aconselho fazer por tabelas, como a que segue abaixo:Tempo e distância de cruzeiroTrecho TAS Tempo de voo DistânciaSubida 110 13 min 24NMDescida 134 11.5 min 26NMCruzeiro 147Cálculo da TAS em cruzeiroConforme estudado no capítulo 2.1.3.1, calculamos TAS em cruzeiro daseguinte maneira:TAS = IAS + (IAS x 0,02 x Alt. / 1000)TAS = 126 + (126 x 0,02 x 8500 / 1000)TAS = 147Kts.Cálculo de distânciaAnteriormente, foi dito que a distância entre a origem e o destino é de104NM, porém, não será esta a distância que iremos utilizar como base de
  17. 17. Documento: TD-002/09Página: 0017/017Data de emissão: 18/11/2009Data de Aprovação: 18/11/2009Data de Publicação: 18/11/2009Data da Revisão: 18/11/2009Revisão: 001INTERNATIONAL VIRTUAL AVIATION ORGANISATIONcálculo, pois nesta distância há a subida e a descida, então utilizaremos aseguinte fórmula:Dist. Cruzeiro = Dist. Total – Dist. Subida – Dist. DescidaSubstituindo os valores que temos na fórmula acima, vamos ter:Dist. Cruzeiro = Dist. Total – Dist. Subida – Dist. DescidaDist. Cruzeiro = 104 – 24 – 26Dist. Cruzeiro = 54NMTrechoCálculo de tempo de voo em cruzeiroPara cálculo de tempo de vôo em cruzeiro, vamos utilizar a TAS de cruzeiroe a dist. de vôo em cruzeiro:60min -> 147NMX min -> 54NMX min = ( 54 x 60 ) / 147X min = 22minSubstituindo os dados encontrados na tabela, temos:TAS Tempo de voo DistânciaSubida 110 13 min 24NMDescida 134 11.5 min 26NMCruzeiro 147 22 min 54NMElaborado por:BR-TA4 – Guilherme Ali de OliveiraRevisado por:BR-TAC – Lucas BagatiniAprovado por:BR-TC – Fabiano VasconcellosDepartamento de Treinamento Departamento de Treinamento Departamento de Treinamento

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