Arma de galinha - Chicken gun
Um canhão de galinha ou simulador de impacto de vôo é um canhão de ar comprimido de grande diâmetro usado para disparar carcaças de pássaros contra componentes de aeronaves, a fim de simular colisões de pássaros em alta velocidade durante o vôo da aeronave. Motores a jato e pára - brisas de aeronaves são particularmente vulneráveis a danos causados por esses ataques e são os alvos mais comuns em tais testes. Embora várias espécies de pássaros sejam usadas em testes e certificação de aeronaves, o dispositivo adquiriu o nome comum de "arma de galinhas ", já que as galinhas são a "munição" mais comumente usada devido à sua disponibilidade imediata.
Contexto
A colisão de pássaros é um perigo significativo para a segurança de vôo, particularmente em torno da decolagem e pouso, onde a carga de trabalho da tripulação é maior e há pouco tempo para recuperação antes de um impacto potencial com o solo. As velocidades envolvidas em uma colisão entre um avião a jato e um pássaro podem ser consideráveis - freqüentemente em torno de 350 km / h (220 mph) - resultando em uma grande transferência de energia cinética. Um pássaro colidindo com o pára-brisa de uma aeronave pode penetrar ou estilhaçá-lo, ferindo a tripulação de vôo ou prejudicando sua visão. Em grandes altitudes, tal evento pode causar descompressão descontrolada . Um pássaro ingerido por um motor a jato pode quebrar as lâminas do compressor do motor, causando danos catastróficos.
Múltiplas medidas são usadas para prevenir colisões de pássaros, como o uso de sistemas de dissuasão em aeroportos para evitar a coleta de pássaros, controle de população usando aves de rapina ou armas de fogo e, recentemente, sistemas de radar aviário que rastreiam bandos de pássaros e dão avisos aos pilotos e ao ar controladores de tráfego .
Apesar disso, o risco de colisões com pássaros é impossível de eliminar completamente e, portanto, a maioria das autoridades de certificação do governo, como a Administração Federal de Aviação dos EUA e a Agência Europeia de Segurança da Aviação, exigem que os motores e fuselagens das aeronaves sejam resilientes contra colisões com pássaros até um certo grau como parte de o processo de certificação de aeronavegabilidade . Em geral, um motor não deve sofrer uma falha incontida (um evento em que as peças giratórias são ejetadas da carcaça do motor) após o impacto com uma ave de tamanho adequado, e uma colisão com uma ave na fuselagem de uma aeronave não deve impedir "um vôo seguro contínuo [e um] pouso normal ".
História
O primeiro canhão de frango registrado foi construído em 1942 pela Administração da Aeronáutica Civil dos Estados Unidos em colaboração com a Westinghouse Electric and Manufacturing Company . Construído no Laboratório de Alta Potência da Westinghouse em Pittsburgh , ele era capaz de disparar contra carcaças de pássaros a até 400 milhas por hora (640 km / h), embora a maioria dos testes fosse conduzida com velocidades de focinho em torno de 270 milhas por hora (430 km / h). O canhão usava ar comprimido como propelente, com um compressor armazenando ar em um acumulador até que a pressão desejada fosse atingida. Para disparar a arma, um operador acionou a abertura de uma válvula elétrica de liberação rápida, despejando o ar comprimido no cano. Diferentes velocidades de focinho foram alcançadas variando a pressão armazenada no acumulador.
Os testes conduzidos com esta arma foram os primeiros de seu tipo e mostraram que o vidro usado nos pára-brisas de aeronaves de passageiros comuns, como o Douglas DC-3, era extremamente vulnerável a colisões de pássaros; os painéis foram penetrados completamente por um pássaro de 4 libras (1,8 kg) viajando a apenas 75 milhas por hora (121 km / h). Os testes subsequentes mostraram que os painéis laminados feitos de vidro intercalado com cloreto de polivinila eram muito mais resistentes.
A arma foi usada no Laboratório de Alta Potência até novembro de 1943. No início de 1945, foi transferida para um local de pesquisa e desenvolvimento da CAA em Indianápolis , chamada Estação Experimental de Indianápolis, onde foi usada para testar componentes para vários fabricantes de aeronaves comerciais, antes sendo aposentado em algum ponto em 1947. Uma arma semelhante foi desenvolvida de forma independente pela De Havilland Aircraft Company no Reino Unido em meados dos anos 1950. A Royal Aircraft Establishment do Reino Unido construiu uma arma de fogo em 1961 e, em 1967, a Divisão de Engenharia Mecânica do Canadian National Research Council usou o projeto da RAE como base para sua "Flight Impact Simulator Facility", uma arma pneumática localizada próximo ao aeroporto de Ottawa . Essa arma permaneceu em uso frequente até 2016, quando foi doada ao Museu de Aviação e Espaço do Canadá e substituída por um par de armas mais modernas. As substituições podem acomodar aves de tamanhos diferentes com mais facilidade por meio do uso de um barril modular. Na década de 1970, a Goodyear Aerospace desenvolveu uma arma de frango que armazenava ar comprimido atrás de um diafragma de cerâmica e usava um sabot de papelão para centralizar e estabilizar o frango. Quando disparada, uma agulha atingiu o diafragma, rompendo o selo e permitindo que o ar impulsione o projétil para baixo do cano. Um anel de metal no cano parou o sabot, mas permitiu que a galinha escapasse do barril.
A Força Aérea dos Estados Unidos construiu o AEDC Ballistic Range S-3 no Arnold Engineering Development Complex em 1972 para testar os velames e pára-brisas de aeronaves militares. Como as armas anteriores, o S-3 usava ar comprimido para lançar seus projéteis. A arma foi posteriormente usada no desenvolvimento e certificação de várias aeronaves militares dos EUA, incluindo o F-4 , F-111 e A-10 . Em 2007, a arma ainda estava em operação.
Uso na certificação de aeronaves
Pistolas de frango são rotineiramente usadas no processo de comprovar a conformidade com os regulamentos de certificação. Dada sua complexidade e a experiência necessária para operá-los, um fabricante de aeronaves normalmente contrata uma instalação que opera uma arma para realizar um teste em relação a um determinado padrão. O componente a ser testado é montado com segurança em uma estrutura, a arma dispara um pássaro contra ele e os resultados são examinados quanto à conformidade com os padrões relevantes. A maioria dos testes são realizados com a arma pressurizada a cerca de 35 psi (2,4 bar) - isso resulta em um pássaro de quatro libras (1,8 kg) sendo lançado a cerca de 350 milhas por hora (560 km / h), aproximadamente a velocidade resultante em um colisão entre um pássaro e uma aeronave.
A FAA não especifica a espécie de ave que deve ser usada para o teste, mas afirma que as aves não devem ser congeladas, pois isso não refletiria com precisão a realidade de uma colisão. As galinhas são usadas porque são baratas e facilmente disponíveis.
Tem havido esforços para desenvolver análogos artificiais de pássaros para uso em testes de impacto, para substituir o uso de carcaças. As motivações para isso vão desde garantir que os resultados sejam facilmente reproduzíveis em toda a indústria, custo e sensibilidade às visões dos ativistas dos direitos dos animais . No entanto, alguns engenheiros expressaram preocupações de que os testes com pássaros artificiais não representam com precisão as forças envolvidas em ataques de pássaros reais, já que os análogos não têm ossos. Alguns vão mais longe e afirmam que as aves criadas em granjas comumente usadas em testes também não são representativas devido à menor densidade de seu tecido muscular.
Usos notáveis
Durante o desenvolvimento do Boeing 757 na década de 1970, o teto da cabine foi submetido a um teste de colisão com pássaros, em que uma galinha de 4 libras (1,8 kg) foi atirada a 360 nós (410 mph; 670 km / h) em uma cabine estacionária. Para surpresa dos engenheiros da Boeing, o frango penetrou na pele da aeronave. Como resultado, a cabine do 757 e a do 767 , que compartilhavam o mesmo design, tiveram que ser reforçadas. Vários 767s já estavam em serviço e tiveram que ser chamados para retrofit dos reforços. Mais tarde, no processo de desenvolvimento do 757, um teste de colisão com pássaros foi conduzido nas janelas da aeronave, novamente atirando com uma galinha nelas. Os requisitos de certificação da Autoridade de Aviação Civil do Reino Unido na época eram mais rigorosos do que os da FAA e exigiam que o metal ao redor das janelas também resistisse a colisões com pássaros. O 757 falhou neste teste, exigindo mais reengenharia.
Após o desastre do ônibus espacial Columbia em 2003, o canhão de frango no AEDC Ballistic Range S-3 foi reaproveitado para testar a resistência de vários componentes do orbitador do ônibus espacial e lançar tanques de combustível a impactos de espuma isolante. A intenção era descobrir a causa exata do desastre e estabelecer se alguma modificação no ônibus espacial era necessária.