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MET grupo 4 Navegação Aérea

NAVEGAÇÃO ÁREA

INTRODUÇÃO E CONCEITO

Navegação área é a arte de conduzir uma aeronave, com segurança e eficiência, de um ponto a outro sobre a superfície da terra.

O piloto a qualquer momento durante a realização de um vôo, deve saber determinar com precisão a posição em que se encontra o avião.

O homem ao movimenta-se sobre a superfície da terra, percorre distâncias em determinados tempos, define posições ao longo de uma rota e estabelece direções entre as posições consideradas.

Posição: a posição de um avião pode ser obtida de várias maneiras através de diversos métodos de navegação conhecidos e é definida através de marcações rádio de um auxílio a navegação através de coordenadas geográficas.

MÉTODOS DE NAVEGAÇÃO

1. Navegação celestial ou astronômica: é o método de navegação no qual as posições do avião são obtidas através de observação de corpos celestes como estrelas, planetas e satélites naturais e artificiais.

2. Navegação visual ou por contato: forma de conduzir uma aeronave, com segurança e eficiência sobre a superfície da terra, pela observação constante de pontos como vilas, cidades, estradas, rios, lagos, etc... O piloto deve manter-se, permanentemente, em contato visual com o solo, não podendo voar sobre

3. uma camada de nuvens que cubra mais da metade de seu campo visual.

4. Navegação estimada: é a forma de conduzir uma aeronave de um ponto a outro sobre a superfície da terra através de cálculos estimativos.A partir de uma posição conhecida, o piloto determina os parâmetros de navegação para a próxima etapa a ser voada, tais como: distância, tempo de vôo, direção, combustível, etc.

5. Navegação radiogoniométrica: é o método de navegação no qual o piloto determina a direção da estação rádio através de um receptor de bordo chamado ADF (Automatic Direction Finder), obtendo através da antena desse receptor a direção das ondas eletromagnéticas (ondas de rádio), emitidas pela estação de terra chamada de rádio farol (NDB).

6. Navegação eletrônica: é um método no qual o piloto determina a posição do avião através de sinais recebidos por instrumentos receptores eletrônicos de estações emissoras especiais como o VOR (VHF OMNI – Directional Range) e o DME (Distance Measuring Equipament).

Comissário(a) de Vôo Pg 79 1-


7. Navegação inercial: é um sistema moderno de navegação, baseado num princípio giroscópio e fundamentado nas leis de movimento de Newton. Um conjunto de giroscópios e acelerômetros estão ligados a uma unidade de computador.O sistema consiste na introdução das coordenadas geográficas dos fixos de posição de uma rota. O sistema reconhece todas as posições e define os diversos parâmetros de navegação entre esses fixos de posição como a direção, a distância, o tempo de vôo, a deriva, o vento em rota, etc.

Para além dos métodos de navegação citados, temos ainda a Navegação GPS, Navegação LORAN, Navegação RADAR, Navegação DOPPLER entre outros.

Seja qual for o método aplicado, a navegação tem como parâmetros principais ou objetivos, determinar: Posição do avião; Direção: rumo e proa do avião; Distância entre os fixos de posição ao

longo da rota; Velocidade do avião, corrigida para a

altitude, temperatura, vento, etc.; Tempo de vôo para cada etapa; Consumo de combustível.

PRINCIPAIS PARÂMETROS DA NAVEGAÇÃO ÁREA

Posição: é um ponto definido na superfície da Terra. O conceito de posição é muito importante na navegação, como já explicado anteriormente, a posição de um avião pode ser definida através das coordenadas geográficas do ponto, através de marcações rádio ou por outro método de navegação.

Direção: é a posição de um ponto em relação a outro. A direção pode ser definida através dos pontos cardeais, colaterais e sub-colaterais ou através de uma medida angular em graus, contada a

partir do meridiano verdadeiro, de 0° a 360° no sentido horário.

Distância: é o espaço compreendido entre duas posições consideradas. São várias as unidades de3 medida de distância, o quilômetro, o metro, a milha terrestre, a milha marítima, o pé (feet), etc.

Velocidade: é a rapidez com que um corpo se desloca sobre a superfície da Terra, podendo ser definida como a distância percorrida na unidade de tempo.

A velocidade de um avião é corrigida por vários fatores, tais como: temperatura, altitude, vento, etc. O resultado final dessas correções é a velocidade do avião em relação ao solo. As unidades de medida de velocidade mais usadas são:

Quilômetro por hora (KMH) ou (Km/h)

Milha terrestre por hora (MPH) Milha marítima (Náutica) por hora

– Knot (KT)

Tempo de vôo: o tempo de vôo é expresso em horas e minutos. É calculado em função da distância medida numa carta aeronáutica e da velocidade do avião em relação ao solo.

Combustível: o combustível necessário para o vôo é calculado, levando-se em conta o tempo de vôo e o consumo horário do avião.

A TERRA

FORMA, DIÂMETROS, EIXO, PÓLOS E MOVIMENTOS

A forma da Terra para efeito de navegação, é considerada como uma esfera perfeita, embora saibamos que sua forma é de um esferóide com um ligeiro achatamento nos pólos norte e sul, de tal forma que o seu diâmetro, no sentido pólo a pólo, é menor em cerca de 43Km que o diâmetro no sentido do plano do equador.

O diâmetro pólo a pólo mede cerca de 12.714Km (6864,57NM), e o diâmetro



no plano do equador mede cerca de 12.757Km (6887,91NM). A diferença entre os dois diâmetros é de 43Km ou 23,34NM. (Fig. 1)

A Terra gira em torno de um eixo imaginário, cujas extremidades são os pólos norte e sul verdadeiros, num movimento que chamamos de ROTAÇÂO.

O movimento de rotação da Terra, responsável pelos dias e pelas noites, têm um período de 24 horas, e se faz de OESTE para LESTE.

OS CÍRCULOS DA TERRA

Círculo máximo: é todo círculo cujo plano imaginário passa pelo centro da Terra e a divide em duas partes iguais.

Equador: é um círculo máximo que divide a Terra em dois hemisférios – o Norte e o Sul.

Círculo menor: é todo círculo cujo plano imaginário não passa pelo centro da

Terra e, portanto, não a divide em duas partes iguais.

Paralelos de latitude: são círculos menores paralelos ao Equador.

Meridianos: são semicírculos máximos que unem os pólos Norte e Sul.

Meridiano de Greenwich: é um semicírculo máximo que divide a Terra em hemisférios oriental (lado ESTE ou LESTE) e ocidental (lado OESTE), une o pólo Norte ao pólo Sul e passa próximo de LONDRES (Inglaterra.).

Antimeridiano: é o meridiano considerado. Pode ser definido como o meridiano que tem uma diferença de longitude de 180° com o meridiano considerado.


W E


SISTEMA DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS

A identificação de pontos sobre a superfície da Terra é feita através do sistema de coordenadas geográficas, composto de duas componentes básicas: LATITUDE e LONGITUDE.

Latitude: é a distância angular contada a partir do equador para o norte ou para sul, até um ponto considerado na superfície da Terra.

Podemos também definir latitude como sendo o arco de meridiano compreendido entre o Equador e um ponto considerado na superfície da Terra.

A altitude é contada a partir de Equador (latitude zero) até 90°N (norte) ou 90° S (sul).

Longitude: é a distância angular contada a partir do meridiano de Greenwich para Este ou para Oeste, até um ponto considerado na superfície da Terra.

Podemos também definir longitude como sendo o Arco de Equador, compreendido entre o meridiano de Greenwich e o meridiano que contém o ponto considerado na superfície da Terra.

A longitude é contada a partir do meridiano de Greenwich (longitude zero), até 180°E (Leste) ou 180°W (Oeste).

ARCO E GRAU, ESCALA DE DISTÂNCIA, CONVERGÊNCIA DOS MERIDIANOS

A relação entre uma medida angular medida num plano de círculo máximo da Terra e a distância a que está medida angular corresponde em milhas náuticas (NM), na superfície da Terra é:

1° = 60NM 60´=60NM1´=1NM

Com esta relação, temos que cada grau de latitude, medido sobre qualquer meridiano, corresponde a 60NM. Temos, ainda, que cada grau de longitude medido sobre a linha do Equador também corresponde à 60NM, pois o Equador é um círculo máximo, no entanto es esta medida de distância for feita sobre um paralelo de latitude, que não é um círculo máximo, então 1° de longitude que não corresponderá à 60NM devido a convergência dos meridianos para os pólos. Neste caso, a distância a que corresponde cada grau de longitude será obtida pela seguinte fórmula:



Distância em NM = 60NM x COS . LAT

Ex.: dado: LAT . 60°N

Determine a distância em NM para 1° de longitude medida sobre o paralelo de latitude de 60°N.Resp.: DIST = 60NM x COS 60° : 60 x 0,5 DIST = 30NM

Devido a dificuldade de medir a distância sobre os paralelos de latitude (escala de longitude), temos que as distâncias em qualquer carta aeronáutica devem ser sempre medidas na escala de latitudes (sobre um meridiano), devido a convergência dos meridianos para os pólos.

Co-latitude: chamamos de co-latitude a medida angular contada a partir do ponto considerado na superfície da Terra até o pólo Norte ou Pólo Sul, dependendo se o ponto se situa no hemisfério Norte ou no hemisfério Sul.

Co-latitude pode também ser definido como o complemento da latitude do ponto considerado (o que falta para 90°).

PLOTAGEM E IDENTIFICAÇÃO DE PONTOS

A plotagem de um ponto numa carta aeronáutica através do valor de sua coordenada geográfica, é feita pela interseção do paralelo de latitude correspondente ao valor da latitude do

ponto e do meridiano, correspondente ao valor da longitude.

ORIENTAÇÃO SOBRE A TERRA

Pontos Cardeais, Colaterais e Sub-colaterais.

Pontos Cardeais:

N - NorteS - SulE - LesteW - Oeste

Nota: as abreviaturas utilizadas para os pontos cardeais, vêm do inglês North (N), South (S), East (E), West (W).

Pontos Colaterais:

NE - NordesteSE - SudesteSW - SudoesteNW - Noroeste

Pontos Sub-Colaterais:

NNE – Nor-NordesteENE – Este-NordesteESE – Este-SudesteSSE – Su-SudesteSSW – Su-SudoesteWSW – Oeste-SudoesteWNW – Oeste-NoroesteNNW – Nor-Noroeste



ROSA DOS VENTOS

É um círculo graduado que apresenta as direções a partir de 000° ou 360° (sentido norte) e todos os outros pontos cardeais, colaterais e sub-colaterais com os seus respectivos valores em graus.

Pontos Cardeais:N - 000° ou 360°E - 090° S - 180° W - 270°

Pontos Colaterais:NE – 045°SE – 135°SW – 225°NW – 315°

As direções em navegações são expressas em graus, contadas a partir da linha de referência 000° (Norte) ou meridiano terrestre, no sentido dos ponteiros de um relógio. (sentido horário)

Podemos dividir o círculo de uma rosa dos ventos em quatro quadrantes, de acordo com o quadro abaixo.

Primeiro quadrante compreendido entre 000° e 090°.

Segundo quadrante compreendido entre 090° e 180°.

Terceiro quadrante compreendido entre 180° e 270°.

Quarto quadrante compreendido entre 270° e 360°.

MAGNETISMO TERRESTRE

Magnetismo Terrestre é a propriedade natural de atração que possui o nosso planeta. A Terra funciona como um verdadeiro imã, sabemos que as extremidades de um imã chamam-se os pólos. Na Terra, existem dois pólos, um no hemisfério Norte e outro no hemisfério sul, onde a atração terrestre se manifesta com maior intensidade, estes pontos são chamados de pólos magnéticos da terra, que não coincide com os pólos geográficos ou verdadeiros da Terra não são antípodas, ou seja, o eixo imaginário que une os dois pólos não passa pelo centro da Terra.

O pólo Norte situa-se aproximadamente nas coordenadas geográficas: 73°N / 100°W e o pólo sul



magnético situa-se aproximadamente nas coordenadas geográficas: 68°S / 144°E.

CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA

Chamamos de campo magnético da Terra, a região em torno do planeta, na qual a força de atração se manifesta. O campo magnético da Terra é constituído de linhas que unem os pólos magnéticos, que chamamos de MERIDIANOS MAGNÉTICOS.

DECLINAÇÃO MAGNÉTICA (DMG)

Chamamos de declinação magnética o ângulo formado entre o meridiano verdadeiro e o meridiano magnético, num ponto considerado na superfície terrestre.

A declinação magnética pode ser E (Leste), quando o meridiano magnético fica a direita do verdadeiro, ou W (Oeste), quando o meridiano magnético fica a esquerda do verdadeiro.

LINHAS ISOGÔNICAS E LINHAS AGÔNICAS

Linhas isogônicas são linhas traçadas nas cartas unindo os pontos da mesma declinação e linha agônica é a linha traçada na carta unindo os pontos de declinação magnética nula (de valor zero).

BÚSSOLA MAGNÉTICA

É o instrumento que indica ao piloto as direções sobre a superfície da Terra. Existem outros tipos de bússolas, como por exemplo, a bússola giroscópica, usadas nos aviões modernos. A bússola magnética é mais utilizada nos aviões primários e em baixas latitudes, devido a tendência de extremidades da agulha da bússola mergulhar e apontar para o pólo magnético, o que torna totalmente impraticável o uso da bússola magnética nas regiões polares.

Uma bússola magnética compõe-se, basicamente, de uma barra de aço imantada, suportada por um eixo (pivô), que funciona dentro de uma câmara cheia de um líquido, normalmente Xilene ou um bom querosene. Um cartão graduado é preso a barra imantada e a leitura das direções é feita sobre uma linha de referência de linha de fé.

A leitura feita numa bússola é da PROA MAGNÉTICA ou PROA BÚSSOLA, caso a bússola apresente algum desvio (d).



1. Cartão Graduado2. Linha de fé3. Eixo de sustentação4. Flutuador com o cartão graduado

(indicador de direção)5. Câmara que deve ser cheia de Xilene

ou bom querosene.6. Compensadores Magnéticos

DESVIO DE BÚSSOLA (D)

Chamamos de desvio de bússola a diferença entre a direção do norte magnético, indicada por uma bússola, sem influência de campos magnéticos e a direção indicada pela bússola que sofre influência de campos magnéticos de dentro do próprio avião.

A própria massa do avião, equipamentos de rádio, parafusos de aço, podem causar o desvio de bússola. A bússola de um avião é normalmente instalada acima do painel de instrumentos, o mais distante possível dos equipamentos de rádio, com o objetivo de diminuir o desvio da bússola.

Podemos, também, definir desvio de bússola como sendo o ângulo formado entre o meridiano magnético e a linha norte/sul da bússola. O desvio da bússola pode se E (Leste) se for para direita do meridiano magnético ou W (Oeste) se for para a esquerda do meridiano magnético.

Uma tabela de desvio de bússola, normalmente encontrada junto a bússola, indica ao piloto os desvios para as várias direções.

COMPONENTE HORIZONTAL E COMPONENTE VERTICAL DA BÚSSOLA

Componente horizontal e a força direcional que faz com que a agulha de uma bússola magnética se alinha na

direção das linhas do campo magnético da Terra, direção norte/sul magnética. Esta componente é máxima nas proximidades do equador magnético e mínima nos pólos magnéticos.

COMPONENTE VERTICAL(MAGNETIC DIP)

É a força da agulha de uma bússola magnética, nas proximidades dos pólos magnéticos, causando o que chamamos de inclinação magnética. Esta componente é mínima no equador e máxima nos pólos

EQUADOR MAGNÉTICO

Chamamos de equador magnético, uma linha irregular, eqüidistante dos pólos magnéticos, onde a componente horizontal da bússola é máxima e a componente vertical é mínima.

RUMOS E PROAS

Concluímos que o eixo de direção 000°/180° (Norte/Sul), coincide com um meridiano terrestre. As direções dos rumos ou das proas dos aviões são os ângulos contados a partir do sentido norte de um meridiano terrestre até uma linha de rota traçada na carta aeronáutica ou eixo longitudinal da aeronave. Em resumo, RUMO é o ângulo formado entre o



meridiano e a linha de rota traçada na carta, e proa é o ângulo formado entre o meridiano e o eixo longitudinal da aeronave.

Rumo verdadeiro: é o ângulo formado entre um meridiano verdadeiro e a linha de rota traçada na carta.

Rumo magnético: é o ângulo formado entre um meridiano magnético e alinha de rota traçada na carta.

Proa verdadeira: é o ângulo formado entre um meridiano verdadeiro e o eixo longitudinal da aeronave.

Proa magnética: é o ângulo formado entre um meridiano magnético e o eixo longitudinal da aeronave.

ORIENTAÇÃO COM RELAÇÃO AOS PONTOS CARDEAIS E HEMISFÉRIOS

1. Um avião voa com rumo verdadeiro 270°, sobre a linha do equador. Qual o hemisfério que o piloto terá do seu lado direito?

Resp. :Hemisfério Norte

2. Um observador na superfície da Terra estende o seu braço direito para o nascer do sol (leste), o braço esquerdo aponta para o oeste. Qual ponto cardeal que este observador terá a sua frente?

Resp.: Hemisfério Norte

ÂNGULO DE CORREÇÃO A DERIVA (ACD)

O piloto para se manter uma linha der rota, precisa corrigir o vento e para isso é necessário por vezes, ou quase sempre, manter uma proa diferente do rumo aplicando para direita ou para esquerda uma correção à proa do avião que chamamos de ângulo de correção de deriva.

Ângulo de correção a deriva é, portanto, a diferença entre o valor do rumo e da proa de um avião. É a correção que se aplica a proa de um avião para neutralizar o efeito do vento sobre o mesmo.

Um avião que voa numa rota e tem vento do lado esquerdo terá que aplicar um ACD para a esquerda, neste caso a proa será menor que o rumo. Quando o ACD for para a direita, a proa será maior que o rumo.

Nesta figura, temos ACD negativo aplicado para esquerda PV<RV e vento do lado esquerdo do avião.

ROTA ORTODRÔMICA E LOXODRÔMICA

Rota Ortodrômica é aquela que corta os meridianos em ângulos diferentes e Rota Loxodrômica é aquela que corta os meridianos em ângulos iguais.



UNIDADES DE MEDIDA

Unidades Medida de Distância:

Quilômetro (Km): unidade de medida de distância, do sistema métrico equivalente à 1000mts.

Milha Terrestre (MT) ou Statute Mile (ST): unidade de medida de distância adotada nos EUA e na Inglaterra, equivalente à 1609m.

Milhas Marítimas (MIMA) ou Nautical Mile (NM): unidade de medida de distância, usada internacionalmente para fins de navegação equivalente à 1852m. Uma milha náutica ou milha marítima corresponde ao comprimento de 1’ (um minuto) de arco de um círculo máximo da Terra ou 1’ de latitude que corresponde à 1’ de meridiano.

Pés (feet – FT): unidade de medida de distância, usada em aviação para expressar altitudes, comprimento de pista, altura da base e topo das nuvens, etc. na conversão de metros para pés, temos: 1m = 3.28ft

CONVERSÕES

Unidades de massa e volume:

1Kg. = 2,2Lb (kilograma para libra) U.S.Gal = 3,78litros

FUSOS HORÁRIOS

Tempo: a medida de tempo é uma necessidade do cotidiano do ser humano. O tempo é medido tomando-se o SOL como referência (dia solar).

Dia solar é o espaço de tempo compreendido entre dois sucessivos trânsitos do sol pelo mesmo meridiano (24 horas).

Momento aparente: o movimento de rotação da Terra que se faz de oeste para este é responsável por um movimento aparente do sol de este para oeste. Para um observador na superfície da terra, o sol nasce no leste (este) e se põe no oeste, mas a terra é que gira em torno do seu próprio eixo polar, fazendo-nos parecer que o sol está se movimentando de leste para oeste.

Incidência Solar: o sol, no seu movimento aparente ao longo da eclítica, desenvolve uma velocidade uniforme, entretanto, sua velocidade angular e variável, em relação ao equador, devido as mudanças de hemisférios nos meses de março e setembro de cada ano.

Comissário(a) de Vôo Pg 7910-


Consideramos para efeitos de fusos horários, que o sol desenvolve uma velocidade angular uniforme, em relação ao equador, com isso temos que o sol percorre os 360° em torno da terra em 24h, conseqüentemente, cada 15° de longitude, o sol percorre em uma hora.

360° = 24h15° = 1h

FAIXAS DE FUSOS HORÁRIOS

A Terra está dividida em 24 faixas de fusos horários, com 15° de longitude cada. Dentro de uma mesma faixa de fuso horário, é adotada a mesma hora para todas as cidades, o que chamamos de HORA LEGAL (HLE) ou hora oficial.

HORA DE GREENWICH - UTC (UNIVERSAL TIME COORDINATED)

É a hora adotada na faixa de fuso horário do meridiano de Greenwich. A hora de Greenwich (UTC) é usada em aviação para reportes de posições, mensagens de decolagem, pouso, etc.



HORA LEGAL – HLE

É a hora oficial, adotada em toda um faixa de fuso horário. É a hora do meridiano central de uma faixa de fuso horário.

HORA LOCAL – HLO

É a hora verdadeira em relação ao movimento aparente do sol, para cada meridiano. A hora local (HLO) não tem aplicação prática em nosso cotidiano.

LINHA INTERNACIONAL DE MUDANÇA DE DATA

O meridiano de 180° é conhecido como linha internacional de mudança de data, pois é nesse meridiano que cada novo dia acontece pela primeira vez.

Número e letra do fuso: cada faixa de fuso horário é identificado por um número e uma letra.

O número do fuso é obtido dividindo-se a longitude do lugar considerado por 15, que corresponde a diferença goraria entre a hora HLE do fuso considerado e a hora de Greenwich (UTC).

FUSOS DO BRASIL

No Brasil tem-se 4 fusos cobrindo todo o território a hora de Greenwich é mais tarde. Fuso -2 (O) – duas horas: Fernando de Noronha, Ilha de Trindade Fuso -3 (P) – três horas: quase todos os estados. Fuso -4 (Q) – quatro horas: Amazonas, Mato Grosso, Roraima Fuso -5(R) – cinco horas: Acre


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