QUAL A DIFERENÇA DE ESTRUTURA PRIMÁRIA E SECUNDÁRIA DE UMA AERONAVE?

Durante seu estudo ou trabalho como mecânico de aeronaves, ao ler manuais técnicos você vai se deparar com o termo “estrutura primária” e “estrutura secundária”, mas o que significam esses termos, qual a diferença e importância de se saber?

Por exemplo por que o revestimento da asa (fuselagem semi-monocoque) é considerado uma estrutura primária e o bordo de ataque uma estrutura secundária?

Esses termos são encontrados em Manuais técnicos de a aeronaves e publicações como apostilas da ANAC para mecânicos de manutenção de aeronaves.

Coloquei aqui algumas citações da ANAC, FAA para ilustrar:

ANAC: Manual ANAC CAPÍTULO 1 ESTRUTURAS DE AERONAVES página 6.

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“O revestimento é preso aos membros internos e poderá suportar parte dos estresses da asa. Durante o voo, cargas aplicadas, impostas à estrutura primária da asa atuam primariamente sobre o revestimento.”

FAA: MANUAL FAA MATERIAIS DE AVIAÇÃO E PROCESSOS PÁGINA 5.

“Parafusos de liga de alumínio menor que ¼ de polegada de diâmetro não são usados em estruturas primárias. ”

Agora para entender a diferença temos que entender que a estrutura da aeronave está classificada em duas partes, primária e secundária:

Estrutura primária

É aquela estrutura que contribui significativamente para transmitir cargas de voo, solo ou pressurização.

Exemplos: Revestimento (skin), Longarina da asa, frame ou caverna da fuselagem.

Para ilustrar vou te lembrar uma coisa básica que aprendemos quando estumamos o capítulo de ESTRUTURAS de aeronaves.

Lembra que a asa é composta elementos estruturais chamados de nervuras, longarinas e revestimento e quando sujeita a esforços como flexão, esses esforços ou cargas são transmitidos do revestimento para nervura, da nervura para a longarina e por fim para a fuselagem.

Então todas essas estruturas trabalham juntas e todas elas são consideradas elementos estruturais primários pois participam em transmitir e receber cargas.

Mas não para por aí, quando se fala em estruturas primárias vamos encontrar outro termo chamado Em inglês, “Principal Structural Element” (PSE) ou Elemento Estrutural Principal.

Elemento Estrutural Principal (PSE) x ESTRUTURA PRIMÁRIA

São elementos da estrutura primária onde contribui significativamente para conduzir ou transmitir cargas de voo, cargas no solo e cargas de pressurização, onde a integridade é fundamental para manter a segurança estrutural geral da aeronave.

Ou seja, toda estrutura PSE é uma estrutura primária mas nem toda estrutura primária é considerada uma estrutura PSE mesmo que sofra cargas.

Vamos dar um exemplo para esclarecer:

O revestimento da aeronave (Skin) e o piso da cabine de comando. (Aeronave com fuselagem semi-monocoque).

Ambos são estruturas ou peças que transmitem ou suportam cargas, stress ou esforços.

Mas imagine a grande diferença se encontrar um dano como rachadura na fuselagem e uma rachadura no piso (geralmente fabricado de material composto).

Qual estrutura afetaria a integridade estrutural do avião?

Com certeza uma falha no revestimento onde sofre grandes cargas de pressurização colocaria a aeronave em risco, sendo bem diference uma rachadura no piso da aeronave.

Uma é considerada uma estrutura primária PSE (Revestimento) e a outra não (Piso).

Toda estrutura é descrita no manual do fabricando como sendo primária, secundaria ou PSE.

Exemplos de estruturas Da asa de um Boeing 737: (Fonte: Manual de reparos estruturais cap. 51)

Estrutura secundária

É a estrutura que conduz SOMENTE cargas aerodinâmicas ou inerciais. Exemplo: radome, bordo de ataque de asas, revestimento asa fuselagem.

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GLOSSÁRIO — Estrutura primária e secundária de uma aeronave

Como usar: Clique em um termo no índice para ir direto à definição.

“asa”]Asa

Conjunto estrutural responsável por gerar sustentação. É formada por elementos como revestimento, nervuras e longarinas, que trabalham em conjunto para receber e transmitir as cargas atuantes durante o voo e no solo.

“bordo-de-ataque”]Bordo de Ataque

Borda frontal da asa. Em muitas aeronaves, é classificado como estrutura secundária, pois conduz principalmente cargas aerodinâmicas e inerciais, sem ser crítico para a integridade global da célula.

“cargas-aerodinamicas”]Cargas Aerodinâmicas

Esforços gerados pelo escoamento do ar sobre as superfícies da aeronave (como sustentação e arrasto). Em geral, estruturas secundárias estão mais associadas a este tipo de carga.

“cargas-de-pressurizacao”]Cargas de Pressurização

Esforços causados pela diferença de pressão entre o interior da fuselagem e o ambiente externo. Têm relevância direta na estrutura primária, especialmente em regiões de revestimento sujeitas à pressurização.

“cargas-de-solo”]Cargas de Solo

Esforços aplicados à estrutura quando a aeronave está em terra (taxi, decolagem e pouso), como forças do trem de pouso e frenagem. Contribuem para definir o que é considerado estrutura primária.

“cargas-de-voo”]Cargas de Voo

Esforços atuantes durante o voo (por exemplo, flexão nas asas e forças transmitidas à fuselagem). São determinantes na classificação e dimensionamento da estrutura primária.

“cargas-inerciais”]Cargas Inerciais

Esforços decorrentes das acelerações e desacelerações da aeronave (mudanças de velocidade/atitude). Frequentemente conduzidas por componentes classificados como estrutura secundária.

“elemento-estrutural-principal-pse”]Elemento Estrutural Principal (PSE)

Elemento da estrutura primária cuja integridade é essencial à segurança global da aeronave. Todo PSE é primário, mas nem toda estrutura primária é PSE. Um dano em um PSE pode comprometer a aeronave de forma mais crítica que um dano em outro componente não-PSE.

“estrutura-primaria”]Estrutura Primária

Parte da estrutura que contribui significativamente para conduzir/transmitir cargas de voo, de solo ou de pressurização. Exemplos típicos: revestimento (skin), longarinas, frames/cavernas da fuselagem.

“estrutura-secundaria”]Estrutura Secundária

Parte da estrutura que conduz somente cargas aerodinâmicas ou inerciais. Exemplos: radome, bordo de ataque e certos painéis de revestimento que não participam criticamente da integridade global.

“fuselagem”]Fuselagem

Corpo principal da aeronave, ao qual asas, empenagens e demais sistemas são fixados. Em fuselagens pressurizadas, o revestimento tipicamente integra a estrutura primária.

“fuselagem-semi-monocoque”]Fuselagem Semi-Monocoque

Configuração estrutural em que o revestimento trabalha junto com elementos internos (como longarinas e frames/cavernas) para resistir às cargas. É comum em aeronaves de transporte.

“integridade-estrutural”]Integridade Estrutural

Condição de segurança e resistência adequada da estrutura para suportar as cargas previstas. É o critério que diferencia a criticidade de danos em PSEs versus componentes não-PSE.

“longarina”]Longarina (da Asa)

Elemento longitudinal principal da asa que recebe e transmite grande parte das cargas (especialmente flexão), encaminhando-as à fuselagem. Classificada como estrutura primária.

“manual-de-reparos-estruturais”]Manual de Reparos Estruturais

Documento do fabricante que lista classificações (primária, secundária, PSE) e procedimentos de inspeção/reparo por área e componente da aeronave.

“nervura”]Nervura (da Asa)

Elemento transversal da asa que mantém o perfil aerodinâmico e ajuda a distribuir as cargas do revestimento para a longarina. Classificada como estrutura primária.

“piso-da-cabine”]Piso da Cabine

Painéis estruturais do piso (muitas vezes em materiais compostos). Embora conduzam cargas locais, não costumam ser PSE; um dano no piso é menos crítico que um dano no revestimento pressurizado.

“revestimento-skin”]Revestimento (Skin)

Envoltório externo da asa e/ou fuselagem. Em estruturas semi-monocoque, participa ativamente da resistência e transmissão de cargas, podendo ser classificado como estrutura primária e, em áreas pressurizadas ou altamente carregadas, como PSE.

“radome”]Radome

Capô frontal não estrutural que protege antenas (geralmente do radar meteorológico). Normalmente conduz cargas aerodinâmicas, sendo estrutura secundária.

“transmissao-de-cargas”]Transmissão de Cargas

Fluxo de esforços pelos elementos: do revestimento para as nervuras, destas para a longarina e daí à fuselagem. Esse caminho explica por que esses componentes são estruturas primárias.

FAQ — Perguntas Frequentes

P: Qual é a diferença prática entre “estrutura primária” e “secundária”?

R: A primária conduz cargas de voo, de solo ou de pressurização e é crítica para a resistência global. A secundária conduz apenas cargas aerodinâmicas/inerciais e, em geral, não compromete a integridade global se sofrer dano leve.

P: Todo componente primário é automaticamente um PSE?

R: Não. Todo PSE é primário, mas nem todo primário é PSE. PSE é a parte da estrutura primária cuja falha colocaria em risco a segurança estrutural da aeronave.

P: Por que o revestimento (skin) costuma ser primário ou PSE?

R: Porque participa diretamente da resistência e da condução de cargas, inclusive de pressurização na fuselagem. Um dano no skin pode afetar a integridade estrutural global.

P: Bordo de ataque é sempre secundário?

R: Em muitas aeronaves, sim — ele conduz essencialmente cargas aerodinâmicas. Porém, a classificação final vem do fabricante no manual aplicável.

P: Como identificar se um componente é primário, secundário ou PSE?

R: Consulte o Manual de Reparos Estruturais e demais publicações do fabricante. Ali constam as classificações por área e componente.

P: Um dano no piso da cabine é tão crítico quanto no revestimento pressurizado?

R: Não. Em geral, o piso não é PSE; já o revestimento pressurizado é primário/PSE e sua falha pode comprometer a integridade da aeronave.

P: “Cargas de voo” e “cargas aerodinâmicas” são a mesma coisa?

R: Não exatamente. Cargas de voo englobam os esforços atuantes durante o voo (como flexão total da asa), enquanto “aerodinâmicas” referem-se especificamente às forças do escoamento do ar sobre as superfícies.

P: Por que pressurização influencia a classificação de estrutura?

R: Pressurização impõe esforços cíclicos significativos ao revestimento/fuselagem. Componentes que resistem a essas cargas tendem a ser classificados como primários e, muitas vezes, PSE.

P: O que significa “transmissão de cargas” na asa?

R: É o caminho dos esforços: o revestimento recebe o carregamento aerodinâmico, transmite às nervuras, que passam à longarina; esta leva as cargas para a fuselagem.

P: Uma peça secundária pode virar primária após uma modificação?

R: Se a modificação alterar a função estrutural e a distribuição de esforços, o fabricante pode reclassificar o componente. A referência oficial é sempre a documentação técnica aplicável.

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