Tubo de Pitot

Tubo de Pitot ou tubo pitot é um instrumento de medição de velocidade muito utilizado para medir avelocidade de fluidos em modelos físicos em laboratórios de hidráulica, em laboratórios de aerodinâmica e também em hidrologia para a medição indireta de vazões em rios e canais, em redes de abastecimento de água, em adutoras, em oleodutos e ainda a velocidade dos aviões, medindo, neste caso, a velocidade do escoamento do ar.
Deve o seu nome ao físico francês do século XVIII Henri Pitot.

Henri Pitot (Aramon, França, em 3 de maio de 1695 – Aramon, em 27 de dezembro de 1771) foi um engenheiro francês especializado em hidráulica. Começou os seus estudos em matemáticas e astronomia em Paris, tendo-se tornado assistente do eminente físico Réaumur em 1723. Em 1724 foi nomeado membro da Academia das Ciências de França. Utilizou o Rio Sena para testar várias das suas teorias e instrumentos, tendo realizado várias experiências com vista a determinar a velocidade de escoamento da água em diferentes partes da secção transversal do rio.
Foi nomeado superintendente do Canal du Midi e responsável pelo aqueduto que assegurava o abastecimento de água a Montpellier. De seguida Pitot começou-se a interessar pelos problemas dos fluidos tendo efetuado análises críticas acerca de várias teorias da época que considerava infundadas. Inventou um instrumento para medir a velocidade dos fluidos e que é conhecido hoje pelo seu nome, o tubo de Pitot ainda empregue, nomeadamente, na aeronáutica.
Publicou vários trabalhos sobre estruturas, hidráulica, matemática e saneamento.
Desenvolveu investigações científicas sobre as bombas e o rendimento das máquinas hidráulicas que constituíram importantes contribuições para a hidrodinâmica e a termodinâmica.

O tubo de pitot é um sensor de pressão que possibilita o funcionamento de um dos mais importantes instrumentos de uma aeronave, o velocímetro.
Basicamente, é um tubo instalado paralelamente ao vento relativo e com um orifício voltado diretamente para o fluxo de ar resultante da velocidade aerodinâmica da aeronave. Esse orifício se comunica com o interior de uma cápsula aneróide, instalada no velocímetro da aeronave. A caixa do instrumento recebe a pressão estática do ar de uma fonte estática, que não é afetada pela variação de velocidade da aeronave.
Quando a aeronave está estacionária e não há vento relativo, nem real, a pressão que entra pelo orifício do pitot é somente a  pressão atmosférica estática. A cápsula aneróide permanece então em uma posição neutra e a velocidade indicada é zero. Quando a aeronave se desloca na massa de ar, o vento relativo causa um aumento na pressão de ar admitida pelo oríficio do tubo de pitot, em relação à pressão estática, e essa "pressão de impacto", somada à pressão estática, faz a cápsula aneróide expandir. O movimento de expansão da cápsula é transmitido aos ponteiros do velocímetro por hastes e engrenagens, do tipo setor e pinhão, o que faz o ponteiro se movimentar, indicando ao piloto a velocidade da aeronave.Os tubos de pitot geralmente são instalados sob as asas do avião, ou nas laterais do nariz. Em aeronaves supersônicas, é geralmente instalado em um longo tubo no nariz, para evitar quaisquer interferências provocadas pela passagem da estrutura do avião no fluxo de ar.
Quando a aeronave se desloca, o tubo de pitot recebe a pressão dinâmica ou "pressão de impacto" e a pressão estática ao mesmo tempo. A soma de ambas as pressões é denominada pressão total ou pressão de estagnação. Como a cápsula aneróide do velocímetro recebe em seu interior essa pressão total, e a caixa do instrumento recebe somente a pressão estática, a expansão da cápsula será diretamente proporcional à pressão dinâmica que, por sua vez, é diretamente proporcional à velocidade aerodinâmica da aeronave.

O velocímetro, então, vai fornecer ao piloto uma informação de velocidade, que é denominada Velocidade Indicada - VI, ou, em inglês Indicated Airspeed - IAS. Em tese, a IAS é a velocidade aerodinâmica da aeronave em condições de atmosfera padrão, ao nível do mar.
Para evitar o gelo, os tubos de pitot são geralmente equipados com um sistema de aquecimento, do tipo resistência elétrica. Entretanto, o aquecimento do tubo também tem um limite de eficiência, e pode não ser suficiente para todas as situações de formação de gelo. Condições de gelo tais como a presença, nas nuvens, de água em estado de sobrefusão, podem tornar inúteis os melhores sistemas de aquecimento do tubo.

A obstrução dos tubos de pitot podem ter efeitos muito mais graves que a simples falta de indicação de velocidade. Os sistemas de automação e de alerta das aeronaves dependem de parâmetros corretos de velocidade para funcionar. Se os parâmetros de velocidade deixam de ter validade, os sistemas eletrônicos de gerenciamento de voo passam a fornecer informações díspares, e o piloto automático deixa de funcionar corretamente. Caso não se desconecte sozinho, os pilotos devem desconectá-lo e passar a voar a aeronave manualmente. Os sistemas de alarme ficam confusos, e não é incomum que ocorram, por exemplo, alarmes de estol e de sobrevelocidade simultâneos.

Um acidente que, muito provavelmente, está relacionado com obstrução nos tubos de pitot, dessa vez por gelo, é o do voo Air France 447, ocorrido em 1º de junho de 2009 no Oceano Atlãntico, quando voava do Aeroporto do Galeão, no Rio de Janeiro, para o Aeroporto Charles de Gaulle, em Paris. Embora os gravadores de voo desse Airbus A330 ainda não tenham sido encontrados, até a elaboração desse artigo, a aeronave, pouco antes do acidente, transmitiu diversas mensagens automáticas pelo sistema de HFDL (High Frequence Data Link) que fazem supor que houve falha de indicação de velocidade. Como a aeronave atravessava formações de cumulus-nimbus muito pesadas, uma das hipóteses é de que seus tubos de pitot foram obstruídos por gelo causado por água em estado de sobre fusão, situação que desafia até os mais eficientes sistemas de aquecimento. O acidente do Air France 447 vitimou 12 tripulantes e 216 passageiros. Não houve sobreviventes.